Разработка проекта производства геодезических работ при строительстве

Колонны монтируются  автокранами при посредстве фиксирующих  их  положение кондукторов. Точность установки проверяется геодезическими инструментами. Базы колонн накрываются бетоном при устройстве подстилающего слоя под полы. В настоящее время широкое распространение получил  безвыверочный монтаж колонн, при котором в начале точно устанавливается опорная плита со строганной лицевой поверхностью, а затем колонна с фрезерованным торцом.

Для пролетов с 18, 24, 30 и 36м предусмотрены  стальные стропильные фермы с  уклоном верхнего пояса 1.5% (рисунок 2)

Рисунок 2 Стальные стропильные фермы из горячекатанных профилей пролетом 30 м при шаге 6 м, с уклоном верхнего пояса 1,5 % (серия 1.460-4).

 

Фермы пролетом 18м изготавливаются  в виде одной отправочной марки  с горизонтальным нижним поясом, остальные - в виде двух отправочных марок  с параллельными поясами. Высота всех ферм на опоре по обушкам поясов 3150 мм. Номинальная длина ферм на 400мм меньше пролета за счет укорочения крайних панелей на 200мм. Стропильные фермы запроектированы с поясами из низколегированной стали и решеткой из стали марки «сталь 3». Все основные стержни ферм составляются из парных горячекатаных профилей, соединенных в узлах фасонками. Толщина узловых фасонок принимается 8-20мм  в зависимости от действующей в стержнях усилий. В местах опирания решетчатых прогонов, стоек фонарных панелей и в стыках отправочных марок по верхнему поясу стропильных ферм привариваются накладки толщиной 12мм.

Типовые столбовые монолитные железобетонные фундаменты под колонны промышленных зданий (Рисунок 3) состоят из подколонника  и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части. Фундаменты запроектированы в шести вариантах по высоте(1.5м и от 1.8 до 4.2м с интервалами 0.6 м). Обрез фундамента располагается на отметке -0.7м; -1.0м; под стальные колонны.

 

а) фундамент постоянного  сечения;

б) фундамент двухветвевой

 

Рисунок 3 - Монолитные железобетонные фундаменты под стальные колонны:

 

При вскрытии основания  целиковый грунт, непосредственно  воспринимающий нагрузку, выравнивается и накрывается бетонной подготовкой толщиной 100мм из бетона марки 50. На бетонную подготовку ложится подошва фундамента. Высота ступеней плитной части 0.3 м и 0.45 м. Сечение подколонников под базы стальных колонн выбирается исходя из размещения анкерных болтов так, чтобы расстояние от оси болта до грани подколонника было не менее 150мм.

Для опирания фундаментных балок рекомендуется устройство приливов площадью сечения 0.3х0.6м с обрезом на отметке - 0.45 м (при высоте балок 0.4 м, для шага колонн 6 м) и с обрезом - 0.65 м (при высоте балок 0.6м - для шага колонн 12м).

На высоте защитного слоя (35-50 мм от подошвы фундамента) укладываются два ряда сеток плитной части. В центре фундамента на сетке плитной части устанавливается объемный каркас подколонника (рисунок 4), свариваемый из четырех плоских каркасов.

 

Распределительная арматура плоских каркасов не доходит до их верха примерно на глубину стакана, с тем, чтобы можно было образовать его обойму, нанизывая на рабочие стержни каркаса ряд сеток подколонника.

 Высота и ширина  плоских каркасов и размеры  в плане сеток подколонника  назначаются исходя из его сечения  и принятой высоты фундаментов.

Общая высота двухветвевого  подколонника предусмотрена 5.1-9.9м  с интервалом через 1.2м. В подколоннике высотой 7.5 м и более ветви связываются распоркой. Глубина заделки в плитную часть 1.2 м.

Двухветвевые подколонники для зданий без подвала запроектированы с учетом непосредственной передачи усилий от ветвей стальной колонны на стойки железобетонной рамы при их жестком сопряжении с оголовком.

При больших нагрузках  двухветвевые подколонники заменяются монолитными. Конструкция подколонников разработана в ленинградском институте «Промстройпроект».

Любое промышленное здание включает  в себя две основные группы конструкций: несущие(несущий остов) и ограждающие. Несущий остов может состоять из фундаментов, колонн и стоек. Ограждающие - это наружные и внутренние стены, перегородки, элементы покрытия и пола.

Геодезист, имеет дело с монтажом элементов несущего остова.

 

1.2.2 Методы и средства монтажа

В условиях постоянного  роста объемов промышленного  строительства, большую роль играет индустриальный метод строительства из сборных конструкций заводского изготовления. Индустриальное строительство позволяет превращать строительные площадки в монтажные, на которых осуществляется механизированная сборка зданий и сооружений из элементов, изготавливаемых на специализированных заводах.

К монтажным процессам  относятся: строповка, подъем, установка  на место, выверка и временное закрепление конструкций; окончательное закрепление конструкций.

В комплексе работ  по возведению зданий и сооружений монтаж строительных конструкций чаще всего выполняют в два этапа: монтаж подземных конструкций (фундаменты, опоры, каналы, колодцы и др.), выполняемый в период нулевого цикла; и монтаж надземных конструкций (несущие конструкции каркаса здания, ограждение конструкций, перегородки, лестницы и др.).

Монтаж конструкций  начинают только после тщательной разбивки осей, проверки отметок, положения в  плане опор и закладных деталей. Монтаж конструкций выполняют поточными методами с максимальной механизацией транспортных, подготовительных и монтажных работ. Все здания разбивают на монтажные участки. В качестве монтажного участка принимают характерную часть здания: блок, секцию, пролет, ячейку. Последовательность монтажа конструкций в пределах монтажного участка устанавливают так, чтобы обеспечивались устойчивость и геометрическая неизменяемость конструкций смонтированной части здания.

Монтаж сборных конструкций  осуществляется в соответствии с  монтажными схемами и рабочими чертежами, проектами организации и производства работ, в том числе с проектом производства монтажных работ.

Проект производства монтажных работ определяет: технологическую  последовательность, методы монтажа, тип и марки основных монтажных машин; способы укрупнения конструкций; разбивку сооружения на монтажные участки, блоки, ярусы; последовательность выполнения работ; перечень и конструкцию приспособлений; способы временного и постоянного закрепления конструкций и устройства стыков; мероприятия по безопасному ведению работ.

Монтаж конструкций заканчивают инструментальной проверкой точности их установки и соответствия допускам, проверкой качества заделки стыков.

В процессе монтажа строительных конструкций большую роль играют машины. В зависимости от выполняемых  работ их подразделяют на монтажные и вспомогательные. Монтажные машины используются для выполнения основных операций монтажа- подъема и установки конструкций в проектное положение. Вспомогательные машины, оборудования и приспособления используют на подготовительных и вспомогательных работах, разгрузке, укрупнительной сборке, заделке стыков и т.п. С точки зрения технологии строительства монтажные машины по основному технологическому принципу, в зоне монтажа, классифицируют на стационарные и передвижные.

Стационарные монтажные  машины работают в строго определенной зоне, очерченной радиусом их действия.

Передвижные монтажные  машины способны не только перемещаться со стоянки на стоянку собственным  ходом, но и перевозить при этом груз, подвешенный к крюкам.

К такелажному оборудованию, используемому на монтажных работах, относятся канаты, цепи, стропы, захваты, блоки, полиспасты, домкраты, тали, лебедки и др.

Стальные канаты применяются  для оснастки полиспастов, монтажных  машин, изготовления вант, оттяжек, стропов.

Строительные приспособления - элементы такелажного оборудования, предназначенные для навешивания  поднимаемого элемента на крюк монтажной машины в определенном положении и допускающие маневр без больших усилий монтажниками. Стропы - гибкие устройства, основные детали которых выполнены из тросов. Траверсы - устройства с жесткими элементами балочного типа. В отличии от стропа траверса позволяет уменьшить высоту строповки, изменить направление усилий, возникающих в поднимаемом элементе. Захваты - устройства, с помощью которых концы стропа прикрепляются к поднимаемой детали или конструкции.

Блоки применяются для  изменения направления движения троса или направления приложения силы, подвижные блоки позволяют  получить выигрыш в силе. Значительно уменьшить усилия можно полиспасты, состоящие из нескольких роликов.

Тали применяют для  подъема и монтажа сравнительно легких элементов, чаще их применяют на монтаже металлических конструкций, в труднодоступных местах, а также на площадках  и стендах укрупнительной сборки.

Домкраты используют на монтаже для подъема тяжелых  конструкций на небольшую высоту, а также как вспомогательные приспособления при выверке, укрупнительной сборке. На монтаже применяют клиновые, винтовые, реечные, гидравлические домкраты.

Лебедки  широко применяются  для разгрузки, подтаскивания, а  иногда и подъема элементов сборных  конструкций.

 

1.2.3 Понятие о размерах, форме, сопряжениях, геометрической  точности и взаимозаменяемости  строительных конструкций

В современном строительстве  здания и сооружения собирают из отдельных элементов и конструкций, изготавливаемых на соответствующих заводах.

При изготовлении сборных  элементов практически невозможно получить абсолютно точно заданные для них проектной или нормативной  документацией размеры, которые  к тому же неодинаковы в разных сечениях элемента и изменяются от изделия к изделию.

Появление отклонений от заданных размеров и формы при изготовлении стальных конструкций вызвано неточностью оборудования, приспособлений для обработки, а также режущего инструмента, неточностью базирования заготовок и неправильным  их закреплением, несоблюдением режимов и условий обработки и другими причинами.

Точность изготовления железобетонных изделий в значительной мере зависит от состояния технологической оснастки, т.е. искривления бортов форм, прогиба поддонов, износа замковых шарниров, смещения фиксаторов закладных деталей и многих других технологических факторов.

При составлении чертежа  стального или железобетонного  изделия конструктор устанавливает, исходя из условий работы, его геометрические размеры в выбранных единицах измерения. Различают действительный размер Хi и номинальный Хnom.

Действительный размер - это размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.

Номинальный размер - это  основной проектный размер, определенный исходя из его функционального назначения и служащий началом отсчета отклонений. Учитывая погрешности изготовления и монтажа, на чертежах помимо номинального (проектного) размера Хnom указывают два предельно допустимых размера, больший из которых называется наибольшим Хmax, а меньший - наименьшим  Xmin  предельными размерами. Действительный размер должен находиться в границах предельно допустимых  размеров, т.е. Xmax ≥Xi ≥Xmin.

Для успешной сборки зданий и сооружений необходимо, чтобы изготовленные стальные и железобетонные изделия по размерам и конфигурации соответствовали функциональному назначению, т.е. отвечали производственным и эксплуатационным требованиям.

Основными характеристиками конфигурации сборных элементов  являются прямолинейность, плоскостность, перпендикулярность смежных поверхностей, равенство диагоналей.

Размеры, форма, положение  конструкций, характеризуемые линейными  и угловыми величинами, получили обобщенное наименование - геометрические параметры. Последние, как и размеры, подразделяются на действительные и номинальные.

Качество монтажа зданий и сооружений в значительной мере зависит от выбранной конструкции сопряжения и достигнутой точности изготовления элементов конструкций. Поскольку вопросы точности изготовления изделий имеют прикладное значение для сборного строительства, необходимо изготовить сборные элементы с такой геометрической точностью, которая обеспечит запроектированный характер соединений и сборку конструкций без дополнительной подгонки элементов. Это предполагает, что собираемые элементы будут взаимозаменяемыми по маркам изделий.

Под взаимозаменяемостью в системе обеспечения геометрической точности в строительстве понимают свойство независимо изготовленных однотипных элементов обеспечивать возможность их применения одного вместо другого без дополнительной обработки. Взаимозаменяемость однотипных элементов достигается соблюдением единых требований к их геометрической точности.

Взаимозаменяемые сборные  элементы могут быть изготовлены  строго по чертежам независимо друг от друга в разное время и на различных  заводах, но они должны быть одинаковыми (в пределах допуска) по размерам, форме и физико-механическим свойствам.

Принцип взаимозаменяемости элементов предопределяет собираемость конструкций, т.е. свойство независимо изготовленных элементов обеспечивать возможность сборки из них конструкций зданий и сооружений с геометрической точностью, соответствующей предъявляемым к конструкции эксплуатационным требованиям.

Взаимозаменяемость в  типовом строительстве является основным и необходимым условием современного массового и серийного производства. Взаимозаменяемость сборных элементов обеспечивается точностью их параметров, в частности их размеров.

 

3. Расчет точности геометрических параметров при монтаже промышленного здания из металлических конструкций