Монтаж ферм и покрытий из стального профилированного настила

Подготовка фермы к монтажу состоит из следующих операций: укрупнительной сборки, обустройства люльками, лестницами и расчалка­ми, строповки, подъема в зону установки, разворота при помощи рас­чалок поперек пролета, временного крепления с использованием кон­дукторов, расчалок, распорок между фермами и оттяжек. Положение фермы выверяют по положению осевых рисок на торцах фермы.

В зависимости от их массы и длины фермы поднимают при помо­щи траверс одним или двумя кранами. Строповку ферм производят только в узлах верхнего пояса, чтобы в стержнях не возникали изги­бающие усилия; фермы стропят в четырех точках траверсами с полуавтоматическими захватами дистанционного управления. При больших монтажных нагрузках производят временное усиление элементов дере­вянными пластинами или металлическими трубами. Первую поднимае­мую ферму разворачивают при помощи оттяжек в проектное положе­ние на высоте 0,5...0,7 м над верхом колонн, опускают на монтажные столики, приваренные к колоннам, временно закрепляют на болтах, выверяют и осуществляют окончательное крепление. При подъеме во избежание раскачивания, ее поддерживают четырьмя гибкими оттяж­ками.

После установки и закрепления первой фермы и раскрепления ее четырьмя растяжками устанавливают вторую, которую связывают с первой при помощи прогонов, связей и распорок, они все вместе обра­зуют жесткую пространственную систему. На колоннах средних рядов ферму дополнительно соединяют болтами с фермами рядом смонтиро­ванного пролета.

При схемах здания со стропильными и подстропильными фермами последние имеют длину 11,75 м и их устанавливают на колонны с за­зорами в 25 см. В этом зазоре устанавливают надколонник, на кото­рый будет опираться стропильная ферма покрытия.

Покрытия из стального профилированного настила применяют в зданиях с металлическим и железобетонным каркасом для облегче­ния его массы, а также при монтаже покрытий крупными блоками. На монтаж могут поступать утепленные панели профилированного насти­ла заводского изготовления.

Стальной профилированный настил - это панель из оцинкованного, а затем покрытого антикоррозионным слоем стального листа длиной 3...12 м, толщиной 0,8... 1 мм с продольными гофрами высотой 60, 79 мм и более. Ширина листов настила 680...845 мм, длина кратна трем - 6, 9 и 12 м и назначается проектом в соответствии с расположением про­гонов ферм (рис. 17.2).

Листы укрупняют в карты на горизонтальных стендах, оборудован­ных выверенными по размерам карт упорами, и соединяют между со­бой комбинированными заклепками или контактной точечной сваркой. После раскладки листов ручной электродрелью просверливают отвер­стия для заклепок в местах соединения листов в волне нахлестки. От­верстия сверлят в соответствии с проектом, обычно через 50...60 см. В просверленные отверстия устанавливают заклепки, соединяя, таким образом листы в единую карту нужного размера.

Рис. 17.2. Покрытие из стального профилированного настила: а - схема покрытия; б - соединение листов настила комбинированной заклепкой; в - последова­тельность ус-тановки заклепки; г – креп-ление настила самонарезаю-щим винтом; д - крепление на­стила дюбелем; е - дюбель; 1 - стальной про-гон; 2 - настил; 3 – сое-динение настила с прогоном самонарезающим винтом в месте стыка; 4 - то же, в промежутках (пазах) нас-тила; 5 - заклепка из алю-миниевого сплава; 6 – стальной стержень; 7 – са-монарезающий винт; 8 - стальная шайба; 9 – уплот-нительная шайба; 10 – инструмент для постановки заклепок; 11 - дюбель; 12 - полиэтиле­новая прокладка; 13 - полиэтиленовый наконечник   Покрытия из профили-рованного настила нецеле-сообразно монтиро­вать поэлементным (полистовым)

способом из-за большой трудоемко­сти - весь объем работ приходится выполнять на высоте. Чаще монтируют покрытия картами указанных выше размеров. Собранные карты монтируют по ходу монтажа конструкций покрытия (вслед за монтажем колонн и подкрановых балок). Стенд, на котором собираются карты по­крытия, переставляют по необходимости краном на новые стоянки.

Карту стропят согласно схеме строповки и в зависимости от разме­ра карты поднимают краном и подают к месту укладки. Настил в виде листов или предварительно укрупненных карт размером 6х6, 6х12, 12х12 м укладывают на прогоны кровли или блока покрытия. Прого­ны покрытия устанавливают по узлам ферм, а при применении ферм из прямоугольных замкнутых профилей — непосредственно на верхние пояса ферм. Положение карт профилированного настила подгоняют по рискам разметки мест укладки.

Карты крепят к прогонам самонарезающимися оцинкованными винтами, реже дюбелями и электрозаклепками. Для крепления насти­лов покрытия к прогону в них предварительно при помощи электроин­струмента просверливают сквозные отверстия диаметром 5,5 мм, затем в эти отверстия заворачивают при помощи гайковерта самонарезаю­щиеся винты диаметром 6 мм с постановкой под головку пластмассо­вой или стальной шайбы.

Для комбинированных заклепок (которые применяют для соедине­ния листов покрытия между собой) в листах также просверливают от­верстия диаметром 5 мм, ставят в отверстия заклепки, опуская их го­ловкой стального стержня вниз, а головкой алюминиевой заклепки вверх. Клепку выполняют пневмогидравлическим пистолетом или спе­циальными рычажными клещами. При клепке головку заклепки при­жимают вниз и захваченный стальной стержень с усилием вытягивают вверх. При вытяжке стержня его головка сминает нижнюю цилиндри­ческую часть заклепки, при этом образуется нижняя головка заклепки. Как только завершается образование нижней головки заклепки, метал­лический стержень обламывается в зауженном сечении и его верхняя часть выдергивается из заклепки.

Стальной профилированный настил применяют при монтаже по­крытий крупными блоками, собираемыми на конвейере. В этом случае по настилу, при сборке в готовые карты, наносят пароизоляцию, укла­дывают слой утеплителя, наклеивают гидроизоляционный ковер.

Очень редко используют сборный железобетон для устройства покры­тия. В этом случае плиты покрытия укладывают симметрично по направ­лению от опорных узлов к коньку. При наличии фонаря первоначально плиты монтируют по ферме, а затем по фонарю от конька к краям.

5. Сварные соединения металлических конструкций

Монтажные соединения стальных конструкций бывают сварные, на болтах и особо ответственные - на заклепках. При необходимости, стальные конструкции соединяют с железобетонными, приваривая соединительные элементы к закладным деталям железобетонных конст­рукций или соединения выполняют на болтах.

Сварные соединения применяют при жестком соединении несущих конструкций и при необходимости иметь плотное, водогазонепроницаемое соединение элементов. К таким конструкциям относятся листо­вые конструкции кожухов доменных печей, пылеуловителей, резервуа­ров, газгольдеров. К жестким соединениям относятся стыки колонн между собой, колонн и подкрановых балок, колонн и стропильных ферм.

Сварные соединения монтажных элементов первоначально скреп­ляют между собой грубыми монтажными болтами, а поскольку полу­ченной прочности недостаточно по расчету на прочность, элементы между собой сваривают. В зависимости от вида соединяемых конст­рукций элементы могут свариваться непосредственно или при помощи дополнительных стыковых накладок.

Стыки колонн. Колонны высотой 18 м и более перед транспорти­рованием членят на отправочные элементы, исходя из габаритов транспортных средств. При монтаже эти части колонн соединяют вме­сте, сварка может выполняться непосредственно или при помощи стальных накладок, которые устанавливают на болтах и приваривают к соединяемым элементам. Стыки колонн одноэтажных промышлен­ных зданий делают обычно в надкрановой части выше подкрановых балок. Фрезерованные торцы надкрановой и основной частей колонны стыкуют между собой и сваривают по плоскости стыка. Для большей жесткости обе части соединяют между собой стыковой листовой на­кладкой.

Соединение подкрановых балок с колоннами. Подкрановая бал­ка опирается ребром вертикального листа непосредственно на опор­ную плиту колонны и соединяется с ней на болтах. Дополнительно подкрановую балку прикрепляют к надкрановой части колонны тор­мозными конструкциями, которые присоединяют к колоннам и балкам на болтах и дополнительно проваривают протяженным швом.

Соединение ферм с колоннами. При шарнирном опирании фермы на колонну верхний пояс фермы прикрепляют к колонне, соединяя фа­сонку болтами и монтажным сварным швом к пластинам, приварен­ным к колонне. В жестком соединении фермы с оголовком колонны в узле сопряжения дополнительно ставят стыковую накладку, которая соединяется с опорной плитой оголовка колонны и поясом фермы бол­тами и на сварке. Нижний пояс фермы фасонкой опирают на монтаж­ный столик и прикрепляют к колонне болтами и сваркой.

Контроль качества сварных соединений. Сварные швы проверя­ют внешним осмотром, выявляя неровности по высоте и ширине, не­провар, подрезы, трещины, крупные поры. По внешнему виду сварные швы должны иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность, на­плавленный металл должен быть плотным по всей длине шва. Допус­каемые отклонения в размерах сечений сварных швов и дефекты свар­ки не должны превышать значений, указанных в соответствующих стандартах.

Для контроля механических свойств наплавленного металла и прочности сварных соединений сваривают пробные соединения, из которых вырезают образцы для испытаний. Испытания проводят на предел прочности, твердость, относительное удлинение и т. д. Для проверки качества сварки применяют просвечивание на пленку рент­геновским и γ-излучением, нашли применение ультразвуковые дефек­тоскопы.

Дефекты в сварных швах устраняют следующими способами: пере­рывы швов и кратеры заваривают; швы с трещинами, непроварами и другими дефектами удаляют и заваривают вновь; подрезы основного металла зачищают и заваривают, обеспечивая плавный переход от на­плавленного металла к основному.

6. Болтовые соединения металлических конструкций

Болтовые соединения стальных конструкций в зависимости от кон­структивного решения соединения и воспринимаемых нагрузок выпол­няют на болтах грубой, нормальной и повышенной точности и на вы­сокопрочных болтах. Болты грубой и нормальной точности не приме­няют в соединениях, работающих на срез.

Отверстия под такие соединения сверлят или продавливают. Диа­метр отверстия больше диаметра болта на 2...3 мм, что значительно упрощает сборку соединений. Но при этом значительно возрастает деформативность соединения, поэтому болты грубой и нормальной точ­ности применяют для фиксации соединений непосредственного опирания одного элемента на другой, в узлах передачи усилий через опор­ный столик, в виде планок, а также во фланцевых соединениях.

Соединения на болтах повышенной точности применяют вместо заклепок в труднодоступных местах, где практически невозможно ста­вить заклепки. Диаметр отверстия в соединениях на таких болтах мо­жет быть больше диаметра болтов не более, чем на 0,3 мм. Минусовой допуск для отверстий не допускается. Болты в таких точных отверсти­ях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы.

Соединения на высокопрочных болтах сочетают в себе простоту установки, высокую несущую способность и малую деформативность. Они сдвигоустойчивы и могут заменять заклепки и болты повышенной прочности практически во всех случаях.

Сборка болтовых соединений на монтажной площадке включает следующие операции:

■ подготовка стыкуемых поверхностей;

■ совмещение отверстий под болты;

■ стяжка пакета соединяемых элементов стыка;

■ рассверловка отверстий до проектного диаметра и установка постоянных болтов.

Подготовка стыкуемых поверхностей заключается в очистке их от ржавчины, грязи, масла, пыли, выправлении неровностей. Спиливают или срубают заусеницы на кромках деталей и отверстий.

Совмещение отверстий всех соединяемых элементов достигают при помощи проходных оправок, диаметр которых немного меньше диаметра отверстия. Оправку забивают в отверстия, благодаря этому они совмещаются. Стяжка должна обеспечить необходимую плотность пакета соединяемых элементов. Пакет стягивают временными или по­стоянными сборочными болтами; после затяжки очередного болта до­полнительно подтягивают предыдущий. Необходимую плотность соби­раемого пакета можно обеспечить при установке болтов в следующем порядке: первый болт ставится в центре, последующие - равномерно от середины к краям поля.

Установка постоянных болтов начинается после выверки конструк­ции. Болты ставят в той же последовательности, что и при стяжке па­кета. Длины и диаметры болтов оговариваются проектом.

Гайки высокопрочных болтов затягивают тарировочным ключом, позволяющим контролировать и регулировать силу натяжения болтов. Для того чтобы болты выдерживали большие усилия затяжки, их изго­товляют из специальных сталей и подвергают термической обработке. Болты позволяют иметь более плотное и монолитное соединение. Под действием сдвигающих сил между соединяемыми элементами возника­ют силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга.

Окончательно высокопрочные болты затягивают на проектное уси­лие после проверки геометрических размеров собранных конструкций. Заданное натяжение, болтов обеспечивается одним из следующих спо­собов регулирования усилий: по углу поворота гайки; по осевому на­тяжению болта; по моменту закручивания ключом индикаторного типа; по числу ударов гайковерта.

Нормативные требования к монтажу стальных конструкций приведены в разделе 4 СНиП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ»

Лекция 18.

Производство кровельных, защитных и отделочных работ.