Блочно-конвейерный метод зданий и сооружений.

В одноэтажном исполнении проектируется и строится свыше 70% промышленных зданий, отмечается широкое применение металлоконструкций для перекрытия больших пролетов, особенно в зданиях значительной площади.

Трудоемкость изготовления и монтажа покрытий таких зданий составляет 50...75% общей трудоемкости возведения здания, поэтому от времени монтажа покрытия зависит и срок окончания строительства.

Существующая тенденция размещать в межферменном пространстве инженерные коммуникации, оборудование и устройства приводит к дополнительному увеличению трудоемкости возведения покрытия.

Конструктивные решения покрытия зданий отличаются большим количеством узлов примыкания элементов, поэтому очень велика трудоемкость работ по выверке и подгонке отдельных элементов покрытия, особенно по их соединению и закреплению. Кроме этого, поэлементный монтаж покрытий относится к категории верхолазных и наиболее опасных работ, и работы по устройству покрытий выполняются обычно очень медленно.

Широкое применение структурных и крупноблочных покрытий вообще исключает поэлементный монтаж, так как покрытия полностью собираются на земле и могут подниматься на проектные отметки в виде законченных блоков.

Блочный монтаж стал реальностью с началом применения стального оцинкованного профилированного настила и эффективного утеплителя, что позволило собирать блоки покрытия более высокой строительной готовности и массой, соответствующей грузоподъемности отдельных строительных кранов.

Конструктивное решение блоков в металле позволяет отказаться от тяжелых железобетонных ферм и плит покрытия. Для сравнения блок размером 12x24 м в металле весит до 40 т, а масса сборных железобетонных конструкций на ту же ячейку составляет 80... 120 т, или в 2...3 раза больше.

Конвейерная сборка объемных элементов покрытия вблизи строящегося здания позволяет, благодаря разделению всех работ на отдельные операции, осуществлять их выполнение в основном на земле, а не на высоте, с высокой степенью механизации, узкой специализацией рабочих, резко поднять производительность труда.Достоинства конвейерной сборки и блочного монтажа:

использование блоков покрытия полной строительной готовности, собранных на земле;

применение легких металлических конструкций для несущей части блока и покрытия (металлические фермы, структуры, профилированный настил) по сравнению с тяжеловесным железобетоном;

использование легкого плитного или рулонированного утеплителя, кроме этого отсутствие потребности в цементной стяжке и гравийной посыпке;

создание в результате сборки блоков покрытия, легко транспортируемых и монтируемых современными механизмами или средствами вертикального транспорта элементов;

перенос максимального объема работ на конвейер, где у рабочего есть свое постоянное рабочее место, под рукой необходимая оснастка, материалы и конструкции;

резкое сокращение объема работ на высоте, что, в свою очередь, приводит к повышению производительности труда, качества работ и улучшает безопасность труда рабочих.

Предпосылки для применения метода:

достаточно большие размеры здания (минимальная площадь 20 тыс. м2);

единообразие блоков покрытия по своему конструктивному решению;

пролеты в здании большой длины, параллельные друг другу, наличие мостовых кранов во всех пролетах здания, а значит и подкрановых путей;

одинаковая высота пролетов;

облегченная конструкция покрытия и кровли (стальной профилированный настил и эффективный утеплитель);

сжатые сроки строительства, достаточная интенсивность финансирования;

возможность поточного ведения всех строительных работ;

применение оборудования, оснастки и приспособлений, которые могут быть многократно использованы на других подобных объектах.

Главная предпосылка - монтаж опережающими потоками колонн, подкрановых балок и рельсовых путей по ним самоходными, обычно гусеничными кранами. Эти элементы каркаса должны изготовляться с повышенной точностью, торцы и опорные части при необходимости фрезероваться.

Конструкция блоков покрытия. Блок покрытия - пространственная система, неизменяемость которой обеспечивается за счет наличия горизонтальных и вертикальных связей в конструкции и благодаря «диску», образованному стальным профнастилом.

Размеры блоков при модуле 6 м от 12x18 до 36x36 м, площадь блоков 216... 1300 м2, масса блоков 30...190 т.

Максимальные по площади использованные блоки имели размеры 24x144 м при массе 640 т. Все блоки были оборудованы светоаэрационными фонарями.

На более поздней стадии применения метода был исключен существенный конструктивный недостаток - утяжеление блока покрытия из-за необходимости обеспечивать при монтаже его геометрическую неизменяемость. Были разработаны конструкции блоков, удобных при их изготовлении, транспортировании и монтаже при последовательности установки по принципу «блок к блоку» с минимумом работ на высоте. При этом на конвейере выполняется основной объем работ по устройству покрытия и лишь 10... 12% трудозатрат занимает крепление блоков на высоте и заделка швов кровли.

Разновидностей блоков покрытия более 50 типов, основных тенденций их проектирования три (рис. 10.1): Симметричные блоки -в них 2 подстропильные и 2 стропильные фермы со смещением от оси колонн на 3 м.

Рис. 10.1. Типы блоков покрытия:

а, 6 — блоки с симметричной структурой; в — несимметричный Сток; 1 — подстропильная ферма; 2 — стропильная ферма; 3 — прогоны

2. Квазисимметричные блоки - в них 2 подстропильные и 3 стропильные фермы, из них две крайние - облегченные, расположенные по осям колонн и рассчитываемые исходя из меньшей грузовой площади.

3. Несимметричные блоки - в них отсутствует одна из ферм (подстропильная или стропильная).