Технология возведения зданий и сооружений Лекция 21

Технология возведения зданий и сооружений Лекция № 21 Принципы оценки монтажной технологичности каркасных зданий

Принципы оценки монтажной технологичности каркасных зданий Технологические качества конструкций существенно влияют на продолжительность и себестоимость строительства. Изменение себестоимости строительства при снижении продолжительности работ может достигать до 8% прямых затрат. Для многоэтажных каркасных зданий возможны следующие приёмы повышения технологичности конструкций: 1. Увеличение длины колонн до 4… 5 этажей приводит к возрастанию коэффициента технологичности КТ с 1, 0 до 1, 11… 1, 23. 2. Использование П- и Н-образных рам высотой на один этаж вместо колонн и ригелей приводит к увеличению КТ до 1, 2. Однако, процесс укрупнения не должен превышать некоторой массы, т. к. существенное её увеличение приводит к скачкообразному изменению стоимости работ за счёт использования монтажных кранов большей грузоподъёмности.

- Укрупнение можно осуществлять по двум направлениям: изменение массы укрупнённых элементов в пределах одной массовой группы, соответствующей грузоподъёмности принятого крана; изменение крупности за пределами массовой группы, при которой необходимо использование кранов большей грузоподъёмности. Для многоэтажных каркасных зданий основным направлением повышения технологичности конструкции является изготовление колонн высотой на 3… 5 этажей, что позволяет сократить количество стыковых соединений, число монтажных циклов, увеличить коэффициент использования кранов по грузоподъёмности, сократить сроки возведения каркаса. Перспективным направлением повышения технологичности является переход на рамные элементы, что позволяет сократить число монтажных элементов в 1, 5… 2 раза и снизить тем самым трудоёмкость работ. Повысить технологичность конструкций можно также переходом на прогрессивные стыковые соединения с использованием анкерных болтовых сочленений, запрессовкой выпусков арматуры в стальные гильзы, а также использованием специальных замковых соединений.

При монтаже наружных стеновых панелей резерв повышения технологичности может быть найден как путём конструктивного улучшения элементов, так и использованием принципа самофиксации применении навесных панелей. Это позволяет существенно снизить расход кранового времени за счёт исключения операций по выверке и временному закреплению элементов. Объединение лестничного марша с двумя полуплощадками значительно повышает технологичность элементов, а использование плит перекрытий длиной до 12 м обеспечивает резкое снижение числа используемых элементов и повышение производительности монтажных кранов.

Степень крупности элементов или разрезка зданий должна быть оценена с экономической точки зрения. Работами ЦНИИОМТП установлены корреляционные зависимости удельных затрат на монтаж конструкций различной массы, включая затраты на изготовление и транспортирование. Так, минимальные суммарные затраты на монтаж элементов башенным краном составляют для колонн массой до 13 т, ригелей до 5 т, плит перекрытий площадью до 24 м 2. При использовании стреловых кранов оптимальная масса колонн составляет 13, 4 т, ригелей – 4, 8 т, плит перекрытий площадью 23, 3 м 2. На рисунке приведены графики изменения удельных суммарных затрат (себестоимости работ) в зависимости от массы сборных элементов (колонн, ригелей) и площади плит перекрытий, монтируемых башенными и стреловыми кранами.

Наибольшее увеличение себестоимости работ наблюдается при возрастании массы ригелей свыше 5 т и площади плит перекрытий более 23 м 2. Результаты математического моделирования и статистической обработки показали, что наиболее технологичными являются конструкции зданий с сеткой 9 х12, длиной колонн на 4 этажа, ригелей пролётом 9 м, плит перекрытия на пролёт 12 м, площадью 23 м 2. В пределах 5%-ного удорожания находятся конструкции каркасов с сеткой колонн 9 х9 и 12 х12 м. На рисунке приведены графики изменения удельных суммарных затрат (себестоимости работ) в зависимости от массы сборных элементов (колонн, ригелей) и площади плит перекрытий, монтируемых башенными и стреловыми кранами.

Анализ приведённых технологических решений показывает, что несмотря на достаточно эффективную технологию возведения каркаса здания имеется ряд существенных недостатков, присущих дифференцированному методу монтажа: 1. В первую очередь следует отметить, что последовательный монтаж сначала всех ригелей, а затем плит перекрытий снижает возможность управления качеством работ из-за неизбежных отклонений в геометрических размерах. 2. В результате такого подхода не обеспечивается требуемая точность монтажа и исключается возможность воздействия на её повышение. 3. Следующим обстоятельством, снижающим технологическую эффективность монтажных процессов, является высокая потребность в монтажных средствах временного крепления колонн (кондукторах), что снижает рентабельность производства работ. Принятая технология требует единовременного использования большого числа конструктивных однотипных элементов, что в реальных условиях производства труднодопустимо.

И, наконец, дифференцированная схема монтажа не обеспечивает требуемого уровня надёжности по устойчивости и геометрической неизменяемости отдельных частей каркаса здания. Таким образом, более рациональным является комплексная схема монтажа, которая исключает перечисленные недостатки и обеспечивает реализацию горизонтально-восходящей схемы. Это обстоятельство позволяет также совмещать смежные технологические процессы, приближая их к реализации метода производства работ с ритмичными потоками.