Статья: 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.

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).