Сборные железобетонные конструкции
Московский Архитектурный Институт
(государственная академия)
Курсовая по предмету
основы строительного производства
на тему:
«Сборные железобетонные конструкции»
Выполнила студентка III курса 2 группы
Свинарева Ольга
2012
Содержание:
1.Современные строительные системы сборного железобетона (стр 3)
2.Преимущества и недостатки сборных железобетонных конструкций (стр 5)
3.Способы изготовления сборных железобетонных конструкций (стр 6)
4.Подготовка к монтажу (стр 11)
5.Монтаж (стр 15)
6.Выводы (стр 32)
Список литературы (стр 33)
Современные строительные системы сборного железобетона
В последние
десятилетия железобетонные строительные
конструкции, применяемые в развитых
странах, значительно изменились. Пожалуй,
можно выделить три основных направления
изменений.
Во-первых, это общая тенденция к индустриализации
строительства. Она основана на дальнейшем
развитии идеи сборности строительных
конструкций.
Во-вторых, это совершенствование know-how
в области производства строительных
материалов и конструкций, благодаря чему
материалы стали эффективнее, конструкции
в целом стали намного легче,
а пролеты зданий и сооружений—больше.
В-третьих, развивается общественная потребность
в архитектурной выразительности зданий
с одной стороны и в функциональности
их эксплуатации — с другой.
Тенденция индустриализации строительства
наблюдается на протяжении нескольких
последних десятилетий в Европе и Америке,
и не вызывает сомнений прогноз, что она
еще более усилится. Все большее количество
необходимых строительных материалов
и конструкций изготавливается индустриальными
методами на промышленных предприятиях,
а время, затрачиваемое непосредственно
на строительство, в результате повышения
уровней унификации и стандартизации,
а также возможности подгонки материалов
и конструкций по месту установки, резко
сокращается. Широкое применение сборного
железобетона способствует снижению сметной
стоимости строительства. Значительное
повышение экономической эффективности
возможно при налаживании серийного производства
и рационализации труда на предприятиях
с хорошей организацией и высоким уровнем
автоматизации производства.
Индустриализация строительного производства
в СССР происходила тоже очень быстрыми
темпами. Однако процесс был прерван на
10–15 лет, и в настоящее время эта тенденция
начала восстанавливаться благодаря ежегодному
увеличению объемов строительства в России
и общему росту строительного рынка, а
также обострению конкурентной ситуации
среди строительных организаций.
Вместе с тем существуют веские причины,
тормозящие развитие сборного железобетона
России, основными из которых являются:
- износ производственного оборудования;
- низкая квалификация строительных рабочих
и отсутствие налаженной системы обучения;
- «обветшалый имидж» сборного железобетона
в среде потенциальных заказчиков;
Эта тенденция непосредственно связана
с разработкой новых видов стройматериалов,
эффективных несущих, внутренних и ограждающих
конструкций и технологий их производства.
Если обратить внимание на специализацию
компаний, участвующих в нашей конференции,
то можно убедиться, что наличествует
большое количество производственных
фирм, предлагающих самое качественное
оборудование. Технологические линии
становятся все компакт-нее и производительнее.
В последние десятилетия строительные
конструкции стали намного легче. Это
объясняется в частности тем, что тяжелые
строительные конструкции требуют мощных,
выдерживающих высокие нагрузки фундаментов
и значительных материальных и трудовых
затрат, что так же отражается на стоимости
строительства. Используя облегченные
конструкции, можно добиться таких же
прочности, жесткости и долговечности
зданий, как и при использовании массивных
элементов, и при этом значительно увеличить
разнообразие вариантов предложения для
заказчика. В результате толщина стен
здания уменьшается и соответственно
увеличивается его полезная площадь. На
крытых автостоянках, например, сборный
вариант позволяет разместить на одной
площадке большее количество автомашин
благодаря увеличению длины пролета и
уменьшению площади сечения колонн.
Большинство зданий можно построить из
сборного железобетона. Разумеется, идеально
этот способ строительства подходит для
зданий, ортогональных в плане, так как
они обладают определенной степенью регулярности,
повторяемости в пролетах, шаге конструкций
и т. д. Во многих случаях этот способ равным
образом применим для нерегулярных планировок.
Современные сооружения из сборного железобетона
можно спроектировать безопасно и экономично,
применив самые разные планировочные
решения и использовав большой выбор систем
подъема на высоты до двадцати этажей
и более. С применением высокопрочного
бетона размеры сечений несущих колонн
можно уменьшить по сравнению с традиционными
конструкционными элементами более чем
вдвое. Например, его использование в балках
и конструкциях перекрытий создает более
длинные пролеты. Для производственных
цехов и торговых залов пролеты верхних
перекрытий могут достигать длины 40 м
и даже более . При этом созданные на сегодняшний
день технические решения позволяют удовлетворить
всем требованиям по качеству строительства
в части пожаробезопасности, звукоизоляции,
теплоизоляции и комфорта. Например, компания
«Консолис» разрабатывает в настоящее
время концепцию современного жилого
здания с возможностью свободных внутренних
планировок.
При строительстве офисных зданий большое
значение в последнее время придается
большим открытым пространствам, в которых
желаемая планировка помещений достигается
при помощи легких перегородок.
Одним из самых перспективных направлений
развития технологии является преднапряженный
железобетон. Предварительное напряжение
железобетонных конструкций позволяет
применить высокопрочные арматурные стали
и бетоны и тем самым облегчить и удешевить
конструкции. В большинстве развитых зарубежных
стран из сборного предварительно-напряженного
железобетона во все возрастающих объемах
изготавливают конструкции перекрытий
и покрытий зданий различного назначения,
значительную часть изделий, используемых
в инженерных сооружениях и в транспортном
строительстве. Плиты «на пролет» широко
производятся также в Финляндии, Швеции,
Германии, Польше и в других странах. Значительная
часть стропильных и подстропильных балок,
ферм, ригелей, стеновых панелей изготовляют
тоже предварительно-напряженными с применением
высокопрочной проволочной и стержневой
арматуры и бетонов с прочностью до 70 МПа.
Важным этапом индустриализации строительства
является разработка новых типов продукции.
Вот несколько возможных примеров промышленного
производства сборных строительных конструкций:
- стеновые конструкции со встроенными
элементами систем водоснабжения, отопления,
вентиляции, канализации, электроснабжения
и информационных сетей;
- готовые к монтажу каркасные конструкции
сложной конфигурации, например, криволинейные
несущие и ограждающие конструкции;
- готовые элементы помещений с отделкой
вплоть до покрытий;
- готовые сауны, элементы лифтовых шахт,
устанавливаемых с внешней стороны здания
и т. д.
2. Преимущества
и недостатки сборных
железобетонных конструкций
Сборные конструкции имеют существенные преимущества перед монолитными, они создают широкие возможности для индустриализации строительства: применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства. Это значительно сокращает сроки строительства, обеспечивает более высокое качество изделий при наименьшей их стоимости и затратах труда; использование сборных железобетонных конструкций позволяет широко применять новые эффективные материалы (лёгкие и ячеистые бетоны, пластмассы и др.), уменьшает расход лесоматериалов и стали, необходимых в др. отраслях народного хозяйства. Сборные конструкции и изделия должны быть технологичны и транспортабельны; они особенно выгодны при минимальном количестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз.
Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.
Недостатком
заводского способа изготовления является
невозможность выпускать
3.Способы
изготовления сборных
железобетонных конструкций
и изделий.
Изготовление
сборного железобетона в СССР
приобрело большие масштабы
В
зависимости от назначения в
строительстве жилых,
Сборные Ж. к. и и. изготовляют преимущественно на механизированных предприятиях и частично на оборудованных полигонах. Технологический процесс производства железобетонных изделий складывается из ряда последовательно выполняемых операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры (арматурных каркасов, сеток, гнутых стержней и т. д.), армирования изделий, формования изделий (укладка бетонной смеси и её уплотнение), тепловлажностной обработки,
обеспечивающей
необходимую прочность бетона, отделки
лицевой поверхности изделий.
В
современной технологии
При агрегатно-поточном способе все технологические операции (очистка и смазка форм, армирование, формование, твердение, распалубка) осуществляются на специализированных постах, оборудованных машинами и установками, образующими поточную технологическую линию, формы с изделиями последовательно перемещаются по технологической линии от поста к посту с произвольным интервалом времени, зависящим от длительности операции на данном посту, которая может колебаться от несколькихмин (например, смазка форм) до нескольких ч (твердение изделий в пропарочных камерах). Этот способ выгодно использовать на заводах средней мощности, в особенности при выпуске изделий широкой номенклатуры.
Рис. 1. Технологическая
схема агрегатно-поточного
1 — мостовой кран; 2 — бетоноукладчик;
3 — виброплощадка; 4 — формоукладчик;
5 — самоходная тележка для вывоза готовых
изделий; 6 — тележка-прицеп; 7 — установка
для электротермического натяжения стержней;
8 — камеры пропаривания; 9 — стенд для
контроля и ремонта изделий; 10 — стенд
для сборки утеплённых панелей; 11 — раздаточный
бункер; 12 — формы; 13 — сварные арматурные
сетки; 14 — площадка складирования готовой
продукции
Конвейерный способ применяют на заводах большой мощности при выпуске однотипных изделий ограниченной номенклатуры. При этом способе технологическая линия работает по принципу пульсирующего конвейера, т. е. формы с изделиями перемещаются от поста к посту через строго определённое время, необходимое для выполнения самой длительной операции. Разновидностью этой технологии является способ вибропроката, применяемый для изготовления плоских и ребристых плит; в этом случае все технологические операции выполняются на одной движущейся стальной ленте.
Рис. 7.2.
Конвейерная технология изготовления
железобетонных изделий:
I — зона хранения сырья; II — зона приготовления
бетонной смеси; III — зона изготовления
арматурных элементов; IV — зона изготовления
и выдачи изделий; 1 — пост разгрузки щебня
и песка; 2 — приемные бункера; 3 — аккумулирующие
бункера; 3 — транспортная галерея; 5 —расходные
бункера; 6 — смесительное отделение; 7
—силосный склад цемента; 8 — вагон с цементом;
9 — пропарочная камера; 10 — пост укладки
термоизоляционного слоя (если нужно);
11 — пост доводки изделий; 12 — пост формования
изделий; 13 — пост укладки арматуры; 14
— смазка форм; 15 — очистка форм; 16 — передаточная
тележка; 17 — пост распалубки; 18 — пост
контроля
Рис 3. Железобетонные конструкции туннельных сооружений московского метрополитена.
Рис 4. Строительство
промышленного здания с применением сборных
железобетонных конструкций.
При
стендовом способе изделия в
процессе их изготовления и
до затвердевания бетона
Готовые
изделия должны отвечать
При
монтаже сборные элементы
Для
развития сборного
4.Подготовка к монтажу
Перед монтажом проверяют состояние ранее установленных конструкций, а также элементов, которые нужно монтировать. Состав операций, входящих в подготовку конструкций к монтажу, зависит как от вида конструкций, так и от принятого метода монтажа. Однако ряд операций выполняют во всех случаях:
1)Каждый монтируемый элемент осматривают, чтобы удостовериться, что на нем есть марка и штамп ОТК, правильно расположены закладные детали, антикоррозионное покрытие на закладных деталях не повреждено, а выпуски арматуры соответствуют проекту и не деформированы. Кроме того, проверяют в конструкции наличие проектных и монтажных отверстий, их диаметр. Фактические размеры деталей проверяют металлическим метром или рулеткой. В бетоне не должно быть трещин, выбоин и поверхностных раковин, а геометрическая форма должна соответствовать проекту. На конструкции, подготовленные к подъему, должны быть нанесены осевые риски.
2) При
подготовке все конструкции
Рис 1. Схема строповки в обхват обвязочными стропами:
а — металлической балки, б — верхнего пояса фермы, в — колонны, г—балки;
1 — строп, 2 — конструкция, 3 — подкладки, 4 — полуавтоматический замок, 5 — траверса.
Строповка
Для строповки сборных конструкций применяют различные грузозахватные устройства в виде гибких стропов, траверс, механических и вакуумных захватов.
В зависимости от конструктивных особенностей монтируемого элемента его стропуют различными приемами:
В обхват;
За петли;
Захватами.
Одно из важных требований, предъявляемых к грузозахватным: устройствам, — возможность расстроповки элементов с земли или непосредственно из кабины машиниста.
Строповка за монтажные петли
Рис 2.
Строповка с дистанционно отцепкой
Рис 3. Грузозахватные устройства с дистанционной отцепкой крюка:
положения
крюка: а — после строповки, б
— после расстроповки, в —
крюк с предохранительным
Для расстроповки стеновых панелей, ригелей, перемычек, блоков грузозахватные устройства снабжают дистанционным устройством. Основные элементы такого устройства — карабин 3 и тяга 5 с крюком 2. Для расстроповки ослабляют стропы 4 и тягой 5 выводят крюк 2 из монтажной петли. Применяют также крюки с предохранительным устройством. Отжимная пружина 6, удерживающая груз, закреплена на крюке скобой 7 с болтом. Крюк заводят с внешней стороны стропуемого элемента.
Строповка захватами
Если в железобетонных элементах нет монтажных петель, элементы стропуют захватами через отверстия в конструкции и подхватом снизу конструкции за ее выступающие части, а также фрикционными захватами.
Рис 4. Строповка штыревыми захватами за отверстия в конструкции:
а— с дистанционным управлением, б — без дистанционного управления; 1 — выдвижной штырь, 2 — канат, 3 — траверса, 4 — колонна
Рис 5. Строповка конструкций захватами:
а—подхватами снизу, б — за выступающие части клещевым захватом, в — фрикционным захватом; 1 — консоли, 2 — траверса, 3 — конструкция, 4 — элементы захвата, 5 —прижимы захвата
При подъеме
элементов, имеющих наклонное проектное
положение (лестничные марши), используют
стропы разной длины.
5.Монтаж
сборных железобетонных
конструкций
Укрупнительная сборка
При монтаже
зданий укрупненными блоками сокращается
продолжительность и
Мелкоэлеменуное;
Поэлементное;
Блочное;
Комплектноблочное;
Площадки для укрупнительной сборки располагают в монтажной зоне крана или при центральных складах. Организация работ на площадке должна обеспечивать необходимый темп укрупнения, максимальную механизацию технологических процессов, высокую производительность труда на основе применения эффективных инструментов, приспособлений и оборудования.
Основные схемы монтажа крупнопанельных зданий
Последовательность монтажа здания зависит от многих факторов:
• конструктивных особенностей здания;
• последовательности установки элементов, рекомендуемой технологической картой;
• наличия подкосов, фиксаторов, монтажной оснастки.
1. Схема
монтажа крупнопанельных
Рис 6. Схема
монтажа элементов с
Элементы завозят заранее и размещают в комплекте на этаж в зоне монтажного крана. При этом создаются наилучшие условия для установки сборных элементов, так как они могут быть поданы под монтаж в любой последовательности. Сборку ведут по принципу образования замкнутых ячеек. Первой создают угловую ячейку или сначала монтируют элементы лестничной клетки. Монтируют торцевые маячные панели, затем устанавливают примыкающие панели стен и перегородок с образованием замкнутых ячеек, внутри которых монтируют межкомнатные перегородки и сразу укладывают плиты перекрытий. При таком методе монтажа требуется минимальное количество приспособлений для временного крепления элементов.
2. Схема монтажа с маячными панелями
Рис 7. Схема монтажа элементов с маячными панелями
Это традиционный
метод монтажа разнотипных
3. Схема
монтажа крупнопанельных
Рис 8. Схема монтажа крупнопанельных зданий с транспортных средств.
Работы ведут по часовому графику монтажа, увязанному с графиком доставки сборных элементов. В монтажной зоне создается только небольшой запас малотиражных элементов. Повышается степень использования монтажного оборудования и ускоряется работа за счет ликвидации предварительной разгрузки и складирования. В процессе монтажа для обеспечения пространственной жесткости образуются замкнутые ячейки из однотипных вертикальных сборных элементов — панели торцевые, наружные, внутренних продольных стен, поперечных несущих стен или стен лестничных клеток.
4. Схема
монтажа крупнопанельных
Рис 9. Схема
монтажа домостроительными
Метод основывается на повторении одинаковых монтажных операций, так как последовательно выставляются одноименные сборные элементы. В результате резко повышается производительность труда. Если в течение одной смены на объекте выставляют только одноименные элементы, то упрощается комплектование на заводе партии элементов, отправляемой на строительную площадку. Жесткие ячейки при этом не создаются, что повышает потребность в приспособлениях для временного закрепления элементов.
5. Схема
с поперечными несущими
Рис 10. Схема монтажа при поперечных несущих стенах.
Монтаж сборных железобетонных элементов кирпичных зданий
Перекрытия.
В кирпичных зданиях
Ригели (прогоны) (рис. 11, а, б) опирают на железобетонные подушки 1, которые закладывают в кирпичные стены по ходу кладки. Разница в отметках верха подушек в пределах секции дома должна быть не более 10 мм.
Рис. 11. Установка ригеля (прогона): а - вид опоры на стене, б- на столбе; 1 -железобетонная подушка, 2 - прогоны
До монтажа ригелей (прогонов) выверяют нивелиром горизонтальность опорных подушек. Ригели стропуют за две петли, подают к месту установки и опускают на постель из раствора, разостланного на опорах. До проектного положения ригели доводят монтажными ломиками. Перемещать ригель можно только перпендикулярно продольной оси, работая лапой ломика. В противном случае может быть нарушена устойчивость стен или столбов, на которые опирается ригель. Монтажники работают с инвентарных подмостей. После выверки горизонтальности (по уровню и визированием на ранее установленные ригели) и вертикальности (по отвесу) ригель крепят к ранее установленным конструкциям (способ крепления указывают в проекте) и затем снимают стропы. До монтажа перекрытий проверяют положение верхних опорных частей кладки под конструкции перекрытия, которые должны находиться в одной плоскости (разница в отметках в пределах этажа не должна превышать 15 мм). Чтобы обеспечить горизонтальность потолка, образуемого перекрытием, пользуются следующими приемами. В пределах захватки (секции) здания по периметру верха стен или прогонов с помощью нивелира или гибкого уровня наносят (на заранее закрепленные рейки) риски, соответствующие монтажному горизонту, т. е. отметке, на которой будет находиться низ конструкций перекрытий. По нивелировочным отметкам (по шнуру-причалке) укладывают выравнивающий слой раствора (стяжку), разравнивают его правилом и после того, как стяжка приобретет 50% прочности, монтируют плиты (панели) перекрытий, расстилая на опорных поверхностях слой свежего раствора толщиной 3…4 мм.
Другой
способ заключается в том, что
при нивелировании опорных
Монтаж перекрытия ведут звеном из четырех человек: машинист крана, два монтажника (4-го и 3-го разрядов) и такелажник (3-го разряда). Такелажник стропует плиты четырехветвевым стропом. Два монтажника находятся на перекрытии (вначале на подмостях), располагаясь по одному у каждой опоры монтируемой плиты (рис. 12). Они принимают поданную плиту, разворачивают ее и направляют при опускании в проектное положение.
Рис. 12. Укладка плит перекрытия: 1 - плита, 2 - ящик с раствором, 3 - лопата, 4 - ящик с инструментом, 5 - лом
Небольшую рихтовку плиты монтажники делают ломиками до снятия строп. Перемещать плиты в направлении, перпендикулярном стенам, недопустимо. Поэтому, прежде чем опустить плиту на растворную постель, необходимо точно навести ее, чтобы получить опорную площадку требуемой ширины. После укладки каждой плиты проверяют горизонтальность потолка визированием по его плоскости, а при необходимости и правилом. Если обнаружится, что плоскость плиты не совпадает со смежной, ранее уложенной, более чем на 4 мм, плиту поднимают краном, исправляют растворную постель и устанавливают заново. Плиты перекрытий после выверки закрепляют, приваривая монтажные петли к анкерам, заделанным при кладке в стены, смежные плиты скрепляют анкерами за монтажные петли.
Сопряжения перекрытия со стенами заделывают вслед за монтажом перекрытия. В пустотных настилах при опирании их на наружные стены с целью изоляции заполняют пустоты легким бетоном или готовыми бетоннымии пробками на глубину не менее 120 мм. Также заделывают тяжелым бетоном или вкладышами пустоты в плитах, опирающихся на внутренние несущие стены. Это необходимо для предохранения опорных частей плит перекрытий от разрушения под давлением вышележащих конструкции.
Перемычки. Несущие перемычки в кирпичных зданиях, как и прогоны, устанавливают, поднимая за монтажные петли и укладывая на подготовленную растворную постель, а рядовые пермычки укладывают вручную. При монтаже обеспечивают точность установки их по вертикальным отметкам, горизонтальность и размер площади опирания.