Возведение большепролетных зданий

Большепролетные конструкции

К большепролетным относятся конструкции, длина которых превышает 40 метров. На этих 40 метрах не устанавливают промежуточные опоры, чтобы соблюсти главное требование – большое открытое пространство, необходимое для размещения техники, людей, мебели или оборудования. Пролеты более 40 метров нужны в сборочных цехах авиационных заводов, машиностроительных предприятиях, судостроительных комбинатах, а также в гражданских зданиях, к примеру, в концертных залах, театрах, выставочных комплексах, стадионах.

К большепролетным конструкциям относятся:

• балки;
• арки;
• фермы;
• структуры;
• складки;
• ребристые и ребристо-кольцевые купола;
• вантовые покрытия с арками;
• вантовые покрытия с оттяжками;
• пневматические и тентовые конструкции;
• мембраны и кольцевые оболочки;
• висячие вантовые покрытия.

Балочные покрытия представляют собой единую систему, состоящую из главных и второстепенных балок, обеспечивающих совместную работу. Такая система характеризуется отсутствием распора, что упрощает расчетную схему, но для изготовления такой системы потребуется большой расход стали, а сами сечения элементов будут очень большими. В принципе, можно перекрыть пролет диной 100 метров, но при этом стоимость такого решения будет высокой. В основном балки применяют для производств, на которых помимо нагрузки от покрытия требуется обеспечить работу мостовых кранов.

Арочные покрытия имеют меньшую массу и предоставляют больше возможностей для организации внутреннего пространства. Согласно статистике оптимальной считается высота арки в одну четвертую - одну шестую от величины пролета. Ими можно перекрыть пролет до 200 метров, при этом только высота арки составит от 50 до 35 метров.

Купола и оболочки относятся к пространственным покрытиям. Купола в свою очередь делятся на ребристые и ребристо-кольцевые. Первые состоят из плоских ферм, которые связаны по низу и по верху опорными кольцами. Второй тип куполов образуется ребристыми полуарками, которые опираются на нижнее кольцо. В вантовых системах несущими являются гибкие стальные тросы (канаты), которые растянуты на опорные контуры. Они обеспечивают наименьшую массу конструкций, но характеризуются повышенной деформативностью покрытия.

Рисунок 1. Установка большепролетных конструкций. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Возведение большепролетных зданий

От выбранного метода возведения зависит вся организация работы на площадке. Следует отметить, что для большепролетных конструкций не подходят большинство строительных средств механизации и традиционные методы монтажа, а требуется техника, обладающая высокой грузоподъемностью. Стоимость монтажа большепролетных зданий превышает стоимость аналогичных по площади зданий, имеющих обычные пролеты. Для оптимизации расходов и повышении эффективности работы необходимо совершенствование организационного-технологического цикла, монтажной технологичности и архитектурно-конструктивных решений.

Ключевым становится понятие монтажной технологичности, которое объединяет требования технологии монтажа, минимизацию затрат, минимизацию времени выполнения работ, уменьшение стоимость изготовления и транспортировки.

Помимо монтажа большепролетных конструкций зачастую требуется монтаж и технологического оборудования внутри строительного цикла.

В общем виде можно описать два основных метода монтажа:

• метод продольного монтажа, его применяют, когда стройка ведется отдельными пролетами;
• метод поперечного монтажа, его применяют, когда здание возводится секциями, в которые включены все пролеты с помощью монтажных кранов большого радиуса.

Если требуется устройства пролета длиной более чем 100 метров, то возведение осуществляется в несколько потоков, которые направлены от середины к торцам.

Для возведения применяют открытый (вначале устраивается подземная часть, затем монтаж тяжеловесного оборудования и монтаж большепролетных конструкций), закрытый (подземные конструкции устраиваются под участок, устанавливаются большепролетные конструкции после ведется разработка подвала и устройство фундамента под технологическое оборудование и его установка) или комбинированный метод (когда совмещаются оба метода).