Техническая политика современного строительного производства во всем мире направлена на снижение массы зданий и их теплопотерь через ограждающие конструкции, снижение трудовых и материальных затрат на капитальное строительство, сокращение доли «мокрых» процессов в общем комплексе строительно-монтажных работ.
Одним из направлений, способствующих решению этих задач, является широкое внедрение легких металлических конструкций в комплексе с современными эффективными утеплителями.
Применение в строительстве железобетонных конструкций до последнего времени считалось наиболее привлекательным, однако в настоящее время доказано, что, например, в одноэтажных промышленных зданиях с пролетами 24 м и более расход стали на армирование железобетонных ферм и 12-метровых подкрановых балок примерно равен массе стальных ферм и балок. Стальные конструкции оказывают меньшее давление на фундаменты и нижележащие конструкции, более просты в монтаже, успешнее противостоят агрессивным воздействиям, динамическим и другим нагрузкам.
Стены промышленных зданий
В многоэтажных промышленных зданиях чаще применяют несущие железобетонные конструкции и стеновые ограждения из навесных трехслойных панелей и кирпича. Основные конструкции нижних этажей зданий смешанной этажности (колонны, ригели, балки, распорки, плиты и панели) также возводят преимущественно из железобетона. Фермы и элементы покрытия верхних этажей при этом варианте могут быть металлическими.
В гражданском строительстве металлические конструкции используют главным образом при возведении каркасов высотных зданий и сооружений для перекрытия больших пролетов.
Инженерные сооружения, такие как опоры линий электропередачи (ЛЭН), мачты, вертикальные аппараты, этажерки большой высоты также часто возводят из металла. При строительстве силосов, башен и других инженерных сооружений предпочтение чаще отдается железобетону.
Большепролетные здания без крановых нагрузок часто перекрывают решетчатыми пространственными конструкциями (структурами) с пролетами до 100 м и более, обладающих по сравнению с традиционными плоскими конструкциями такими преимуществами, как снижение расхода материалов, сокращение трудоемкости монтажа и др.
С каждым годом все более широкое применение в строительстве находят висячие конструкции покрытий. Такие конструкции значительно легче традиционных металлических конструкций тех же пролетов, так как главные несущие элементы висячих конструкций работают только на растяжение и обладают более высокой устойчивостью, чем сжатые или изгибаемые элементы. Кроме того, они имеют, как правило, меньшую стоимость, проще в изготовлении и монтаже.
Одним из резервов дальнейшего снижения массы несущих металлических конструкций является повышение их прочности путем предварительного напряжения. В настоящее время разработаны и применяются предварительно напряженные конструкции балок, колонн, ферм, рам и комбинированных конструкций.
Большие перспективы имеют конструкции из алюминиевых сплавов. Например, в США более 25% всех выпускаемых алюминиевых сплавов используется в строительстве. Объясняется это тем, что конструкции и изделия из этого материала получаются более легкими, чем конструкции и изделия из традиционных металлов, и поддаются массовому заводскому изготовлению путем прессования, гибки и штамповки.
Архитектура промышленных зданий 2022 09 14 часть 1 10 29 01
Кроме того, алюминиевые сплавы обладают высокой антикоррозийной стойкостью, большой теплоотражательной способностью, а изделия из них имеют более привлекательный внешний вид.
По характеру использования алюминиевые сплавы, применяемые в строительстве, подразделяются на три основные группы:
- ? сплавы малой прочности и высокой антикоррозийной стойкости (применяются в элементах кровли и облицовки стен);
- ? сплавы средней прочности и высокой антикоррозийной стойкости (применяются для изготовления несущих конструкций, работающих в агрессивной среде);
- ? сплавы высокой прочности (применяются в случаях, когда требуется снижение массы конструкций, а требование к антикоррозийной стойкости является второстепенным).
Алюминиевые сплавы используются в строительстве главным образом в виде профилированных листов для настила покрытий и обшивки стен, изготовления трехслойных панелей покрытий и стен, устройства перегородок и подвесных потолков, изготовления оконных переплетов, витражей, дверей, облицовочных и других элементов ограждающих конструкций, в том числе жалюзи, декоративных решеток, балконных ограждений, водосточных желобов и труб, нащельников и т.д.
Часть алюминиевых сплавов расходуется на несущие конструкции подсобных, производственных и складских зданий. К таким конструкциям относятся фермы, прогоны, элементы несущих каркасов, плоские конструкции для возведения сводов и куполов, решетчатые пространственные конструкции.
Некоторая часть алюминиевых сплавов может идти на изготовление мачт, резервуаров, силосов, трубопроводов, а также на изготовление вспомогательных устройств: подмостей, защиты кожухов и др.
Особенно эффективным является применение конструкций из алюминиевых сплавов в купольных покрытиях. Например, расход металла на конструкцию купола диаметром 55 м, состоящего из труб и листа, составляет около 20 кг/м2. В ряде случаев применяются конструкции, сочетающие алюминий и пластик.
Эффективность монтажа металлических конструкций в большей степени зависит от правильной организации монтажных работ. Четкость организации и выполнения строительных процессов в значительной степени обеспечивается комплектностью отгружаемых конструкций в последовательности, соответствующей графику монтажа. Поэтому вопросам организации работ должно быть уделено самое пристальное внимание.
Основные задачи в области распространения несущих и ограждающих металлических конструкций могут быть сформулированы следующим образом:
Источник: bstudy.net
Технология строительства каркасных промышленных зданий
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО МОНТАЖУ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КАРКАСОМ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) — комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда для выполнения технологического процесса и определяющий состав производственных операций с применением наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по определённо заданной технологии. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР) строительными подразделениями.
1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом, определен состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.
1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:
— строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);
— заводские инструкции и технические условия (ТУ);
— нормы и расценки на строительно-монтажных работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);
— производственные нормы расхода материалов (НПРМ);
— местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.
1.4. Цель создания ТТК — описание решений по организации и технологии производства работ по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом с целью обеспечения их высокого качества, а также:
— снижение себестоимости работ;
— сокращение продолжительности строительства;
— обеспечение безопасности выполняемых работ;
— организации ритмичной работы;
— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;
— унификации технологических решений.
1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом.
Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.
РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.
1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.
Порядок привязки ТТК к местным условиям:
— рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;
— проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;
— корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;
— пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;
— оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.
1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства работ по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.
Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:
— 50,0 тонн.
II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом.
2.2. Работы по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом выполняются механизированным отрядом в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:
2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при монтаже одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом, входят следующие технологические операции:
— геодезическая разбивка местоположения конструкций;
— подготовительные процессы (обустраивание конструкций монтажными лестницами и подмостями);
— строповка и расстроповка конструкций;
— подъём, наводка и установка конструкций на опоры;
— выверка и временное закрепление конструкций;
— выверка и постоянное закрепление конструкций в проектном положении.
2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: передвижная бензиновая электростанция Honda ET12000 (3-фазная 380/220 В, N=11 кВт, m=150 кг); седельный тягач КамАЗ-54115-15 с бортовым полуприцепом СЗАП-93271 (грузоподъемность Q=25,0 т); сварочный генератор (Honda) EVROPOWER ЕР-200Х2 (однопостовый, бензиновый, Р=200 А, Н=230 В, вес m=90 кг); автомобильный стреловой кран КС-45717 (грузоподъемность Q=25,0 т); автогидроподъемник Урал 4320-41 (АГП-18.04) (высота подъема Н=18 м); передвижной компрессор фирмы Atlas Copco XAS 97 Dd (подача сжатого воздуха 5,3 м/час, рабочее давление Р=0,7 МПа, масса m=940 кг).
Рис.1. Грузовые характеристики автомобильного стрелового крана КС-45717
Рис.2. Седельный тягач КамАЗ-54115-15 + полуприцеп СЗАП-93271
Рис.3. Электростанция Honda ET12000
Рис.4. Генератор EVROPOWER ЕР-200Х2
Рис.5. Компрессор Atlas Copco XAS 97 Dd
Рис.6. Автогидроподъемник АГП-18.04
2.5. Работы по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:
— СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве;
— Пособие к СНиП 3.01.03-84. Производство геодезических работ в строительстве;
— СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции;
— СНиП II-90-81. Производственные здания промышленных предприятий;
— СТО НОСТРОЙ 2.33.14-2011. Организация строительного производства. Общие положения;
— СТО НОСТРОЙ 2.33.51-2011. Организация строительного производства. Подготовка и производство строительно-монтажных работ;
— СТО НОСТРОЙ 2.10.76-2012. Строительные конструкции металлические. Болтовые соединения. Правила и контроль монтажа, требования к результатам работ;
— СТО НОСТРОЙ 2.10.64-2012. Сварочные работы Правила и контроль монтажа, требования к результатам работ;
— СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
— СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;
— РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;
— РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.
III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства. Актуализированная редакция» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение (ордер) на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения (ордера) запрещается.
3.2. До начала производства работ по монтажу одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:
— разработать РТК или ППР на монтаж одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом и согласовать со всеми субподрядными организациями и поставщиками;
— назначить лиц, ответственных за безопасное производство работ, а также их контроль и качество выполнения;
— провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;
— установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;
— обеспечить участок утвержденной к производству работ рабочей документацией;
— подготовить к производству работ машины, механизмы и оборудование и доставить их на объект;
— обеспечить рабочих ручными машинами, инструментами и средствами индивидуальной защиты;
— обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;
— подготовить места для складирования строительных материалов, изделий и конструкций;
— оградить строительную площадку и выставить предупредительные знаки, освещенные в ночное время;
— обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;
— доставить в зону работ необходимые материалы, приспособления, инвентарь, инструменты и средства для безопасного производства работ;
— проверить сертификаты качества, паспорта и комплектность металлоконструкции и крепежных материалов;
Источник: docs.cntd.ru
Каркас промышленного здания
1. Основные виды промышленных зданий и предъявляемые к ним требования.
2. Принципы объемно-планировочных решений одноэтажных промышленны зданий.
3. Принципы объемно-планировочных решений многоэтажных промышленных зданий.
Каркас одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и др.), и продольных элементов: фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и перекрытия и связей (рис.12.3 и 12.4). Если несущие конструкции покрытий выполняют в виде пространственных систем — сводов, куполов, оболочек, складок и других, то они одновременно являются продольными и поперечными элементами каркаса.
Каркасы промышленных зданий монтируют в основном из сборных железобетонных конструкций, стали и реже из монолитного железобетона, древесины и пластмасс.
Выбирая материал, надо учитывать размеры пролетов и шаг колонн, высоту зданий, величину и характер действующих на каркас нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки.
Несущий каркас чаще всего выполняют целиком из железобетона или стали и смешанным. Устройство железобетонного каркаса в сравнении со стальным дает возможность экономить до 60% стали. Элементы каркаса подвергаются силовым и несиловым влияниям (рис.13.1). Силовые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок. В связи с этим элементы каркаса должны отвечать требованиям прочности и устойчивости.
Под воздействием несиловых влияний и внутренней среды в виде положительных и отрицательных температур, тепловых ударов, жидкой и парообразной влаги, воздуха и содержащихся в воздухе химических веществ элементы каркаса должны отвечать требованиям долговечности.
Одноэтажные промышленные здания с типовыми унифицированными конструкциями с укрупненной сеткой колонн могут иметь конструктивные схемы с применением подстропильных конструкций или без них (рис.13.2).
При выборе каркаса из стальных элементов надо учитывать величину пролетов, режим работы кранов, величину нагрузок от кранов и покрытия и другие факторы. Стальные конструкции элементов каркаса применяют главным образом в цехах заводов, в которых используют краны тяжелого и непрерывного режима работы. При этом надо широко применять легкие конструкции массового изготовления.
Рис.13.2 – Конструктивные схемы одноэтажного промышленного здания:
а – с шагом колонн 6 м; б – то же, с подстропильными конструкциями,
при шаге крайних колонн 6 м
Каркасы многоэтажных зданий устраивают также из унифицированных железобетонных элементов заводского изготовления с балочными или безбалочными перекрытиями (рис.13.3). Балочные перекрытия как более простые и более универсальные применяют чаще. Безбалочные перекрытия используют при больших полезных нагрузках и необходимости получить гладкую поверхность потолка для устройства подвесного транспорта, развязки в разных направлениях коммуникаций, а также для улучшения санитарно-гигиенических качеств помещений.
Рис.13.3 – Каркасы многоэтажных промышленных зданий:
а — балочный, при оперании ригелей на консоли колонн (І — вариант перекрытий с опиранием ребристых плит на полке ригелей; ІІ – то же, с опиранием плит по верху ригелей); б — балочный, при бесконсольном опирании ригелей (ІІІ — перекрытия с ребристыми плитами; ІV — то же, с многопустотными); в — безбалочный с надколонными плитами, расположенными в двух направлениях; г — то же, с надколонными плитами, расположенными в одном направлении; 1 — ригель продольной рамы; 2 – сантехническая панель
Источник: studopedia.ru
Каркасы производственных зданий
Здания, в которых изготавливают промышленную продукцию, называются производственными, они могут быть одно- и многоэтажными. Наиболее широко распространены одноэтажные производственные здания. Обычно их оборудуют мостовыми кранами или подвесным электрическим транспортом. Производственные здания имеют большую высоту (до 50 м) и ширину (до 120 м). Грузоподъемность используемых кранов достигает 50 т, а для уникальных сооружений — до 600 т и более, вследствие этого в несущих конструкциях здания возникают значительные нагрузки.
Комплекс несущих конструкций, воспринимающих нагрузки от веса ограждающих конструкций здания (кровля, стеновые панели, переплеты остекления и т.п.), атмосферные нагрузки (снег, ветер), нагрузки от кранов и другого технологического оборудования называется каркасом здания.
Конструктивные элементы каркаса могут изготавливаться из стали или железобетона, а также быть смешанными, когда конструкции покрытия и подкрановые балки выполнены из стали, а колонны — из железобетона.
Схема стального каркаса двухпролетного производственного здания показана на рис. 2.11. Основу каркаса составляют поперечные рамы, состоящие из колонн 1, жестко закрепленных в фундаменте, и стропильных ферм 2, жестко или шарнирно соединенных с колоннами. В продольном направлении на рамы опираются подкрановые балки 4, элементы покрытия и светоаэрационные фонари 3.
Жесткость и устойчивость каркаса и его отдельных элементов обеспечивается системой связей. Вертикальные связи 5 по колоннам воспринимают продольные силы, вызванные действием ветра и сил продольного торможения кранов. Горизонтальные и вертикальные связи по шатру здания обеспечивают устойчивость конструкции покрытия.
Рис. 2.11. Схема стального каркаса двухпролетного производственного здания: / — колонна; 2 — стропильная ферма; 3 — светоаэрационный фонарь; 4 — подкрановая балка; 5 — вертикальная связь по колоннам
Расстояние между осями колонн в поперечном направлении здания называется пролетом, а расстояние между рамами — шагом рам.
К элементам каркаса крепят ограждающие конструкции. На стропильные фермы и фонарь укладывают конструкции покрытия. Для поддержания стен, переплетов остекления и ворот устанавливают элементы стенового каркаса, которые крепят к рамам.
Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения. На работу каркаса здания влияют значительные динамические, многократно повторяющиеся воздействия кранов, которые служат причиной раннего износа и повреждения конструкции каркаса, особенно подкрановых балок. Поэтому при проектировании каркаса здания особое внимание уделяется учету эксплуатационного режима мостовых кранов, который может быть легким, средним, тяжелым и весьма тяжелым.
При конструировании и расчете каркасов зданий, оборудованных кранами с весьма тяжелым режимом работы, необходимо учитывать специальные требования (особые коэффициенты условий работы, меньшую предельную гибкость, прогибы и деформации), приведенные в нормах проектирования стальных конструкций.
На работу строительных конструкций здания существенное влияние оказывает внутрицеховая среда, которая вызывает коррозию металлических поверхностей со слабой (до 0,1 мм/ год), средней (до 0,5 мм/год) и сильной (свыше 0,5 мм/год) скоростью. При проектировании металлических конструкций зданий со средней и сильной степенью агрессивного воздействия среды следует применять гладкие открытые элементы, легкодоступные для очистки и окраски, с соответствующим типом лакокрасочного защитного покрытия.
При проектировании зданий, эксплуатируемых в условиях низких температур (от -65 до -40 °С), вследствие возможности хрупкого разрушения стали необходимо учитывать специальные требования, содержащиеся в нормах проектирования стальных конструкций. Конструкции рассчитывают только по упругой стадии работы, предусматривая дополнительные связи по покрытию и меры, направленные на уменьшение концентрации напряжений.
Необходимо, чтобы строительные конструкции не только удовлетворяли эксплуатационным требованиям, но и были экономичными. К экономическим факторам относятся прежде всего затраты, связанные с возведением сооружения и поддержанием его в состоянии, пригодном для эксплуатации, в течение всего срока службы.
Исходя из условий экономии стали, в обычных условиях металлические каркасы следует создавать в зданиях с большими пролетами 30 м, а в неотапливаемых зданиях — L > 18 м) и значительной высоты (при расстоянии до низа ферм более 14 м), при большом шаге колонн (свыше 12 м), в зданиях, оборудованных тяжелыми кранами (грузоподъемностью, превышающей 50 т) и при двухъярусном расположении кранов.
Смешанные каркасы следует сооружать в зданиях, оборудованных кранами с легким и средним режимами работы (при меньших пролетах и высоте) и кранами грузоподъемностью до 30 т. При еще меньших параметрах зданий возможно возведение железобетонного каркаса, подкрановые балки в котором целесообразно выполнять из стали.
Источник: studref.com