Висячие покрытия

Последовательность выполнения работ  при перекрытии пролета вантовыми  канатами:

- вантовый канат, намотанный  на барабан, подают краном к  месту установки, один конец каната закрепляют анкером в опорном контуре.

- канат раскатывают, оснащают  контрольными грузами, поднимают  в проектное положение, натягивают  электролебедкой и закрепляют  в опорном контуре с противоположной  стороны;

- после установки всех продольных канатов производят геодезическую проверку положения точек вантовой сети;

- устанавливают поперечные ванты,  закрепляют их пересечения с  рабочими вантами;

- укладывают плиты покрытия  в направлении от нижней к  верхней;

- производят натяжение загруженной  вантовой сети, бетонирование стыков и контурных участков.

  Монтаж висячего покрытия  с использованием вантовых ферм  включает в себя следующие  технологические операции:

1. установка с помощью стрелового крана временной центральной монтажной опоры и монтаж на ее верхней части постоянной цилиндрической опоры в виде двух колец, соединенных стальными стойками;

2. изготовление, подъем и установка попарно вантовых полуферм и наружных связей — сначала по двум перпендикулярным осям, затем подряд с двух диаметрально противоположных сторон;

3. первоначальное натяжение установленных полуферм;

4. раскружаливание и демонтаж временной монтажной опоры;

5. монтаж сборных элементов покрытия с заделкой стыков;

6. напряжение всей вантовой системы в несколько этапов — по две фермы, расположенные перпендикулярно друг другу;

7. установка внутренних связей по фермам и кровле;

8. замоноличивание покрытия и контурных участков.

 

 

 

 

 

4.  Мониторинг конструкций вантового покрытия

 

Наиболее ответственными элементами вантового покрытия являются несущие и стабилизирующие ванты, а также центральные металлические кольца, за которыми необходимо системное инструментальное наблюдение. От усилий в несущих вантах зависит прочность всего вантового покрытия, в стабилизирующих вантах – устойчивость системы и состояние кровли.

 

Повышенные требования к надежности большепролетного сооружения определяют необходимость контроля технического состояния как на стадии строительства  объекта, так и в процессе его  эксплуатации с использованием современных  методов и средств неразрушающего контроля.

Технический мониторинг состояния  конструкций вантового покрытия включает:

• методы неразрушающего контроля для получения надежной и достоверной информации об объекте;
• расчет вантового покрытия на фактические нагрузки по этапам их создания в процессе строительства и при эксплуатации сооружения, анализ соответствия результатов мониторинга расчетным данным;
• определение нагрузок и воздействий, являющихся причинами возникновения и развития дефектов или повреждений в элементах конструкции;
• оценку видов дефектов, их расположения и характера развития;
• различные способы решения задач по обнаружению и слежению за ростом дефектов и их регистрации;
• разработку критериев оценки технического состояния вантового покрытия и рекомендаций по безопасной эксплуатации сооружения.

 

Для осуществления технического мониторинга  используются следующие методы:

1. Инструментальный геодезический  контроль перемещений центральных  металлических колец для получения  интегральной характеристики работы  вантового покрытия. Для этого установлены марки на нижнем металлическом кольце и неподвижные реперы на железобетонных опорах.

 

2. Инструментальный контроль усилий  в несущих и стабилизирующих  вантах с использованием датчиков  усилий. Датчики устанавливались  в процессе монтажа вантовых ферм на одной из прядей, как на несущих, так и на стабилизирующих вантах, внутри регулируемых анкеров на центральных металлических кольцах. Каждый из датчиков имеет сертификат калибровки. В герметических корпусах размещены преобразователи питания датчиков и модули-преобразователи сигналов, которые обеспечивают надежную передачу числовой информации при большой удаленности от компьютера. Вблизи датчиков усилий расположен щит электропитания напряжением 220 вольт и частотой 50 герц с батареей резервного питания. В случае отключения питания сети на контролирующий компьютер будет передаваться предупреждающий сигнал.

 

3. Инструментальный контроль деформаций  и напряжений в элементах центрального  нижнего металлического кольца  с использованием струнных датчиков.

Для автоматического инструментального  мониторинга, необходимого для непрерывной  оценки напряженно-деформированного состояния  наиболее ответственных элементов  вантового покрытия (несущих и  стабилизирующих вант и центрального нижнего металлического кольца), разработаны измерительные схемы и программное обеспечение.

Измерительные системы представляют собой комплекты элементов, осуществляющие дистанционное измерение при  оптимальных условиях передачи данных.

Аналого-цифровые модули преобразовывают  исходящие от датчиков аналоговые сигналы в цифровые и передают на удаленный компьютер без искажений.

Кроме инструментального контроля во время эксплуатации здания необходимо периодически осматривать основные узлы и элементы вантового покрытия, как правило, два раза в год – весной и осенью, а также после стихийных бедствий (ураганных ветров, больших ливней или снегопадов). При этом устанавливается их физическое состояние, обнаруживаются дефекты или повреждения, появившиеся в результате ошибок при проектировании, нарушений при изготовлении конструкций, их транспортировании, хранении и монтаже, при эксплуатации сооружения.

При проведении осмотров следует обращать внимание на состояние закладных  деталей для крепления вантовых ферм в железобетонных перекрытиях, наличие или развитие трещин в бетоне в местах присоединения металлических проушин и на нижней поверхности верхнего железобетонного кольцевого перекрытия.

Во время осмотра вантовых ферм необходимо выявлять разрушения узловых  соединений (чугунных хомутов и болтов крепления металлических стоек), антикоррозионных покрытий металлических стоек и полиэтиленовых защитных чехлов прядей вант, а также смещений от проектного положения металлических плит покрытия. Визуальным осмотром центральных металлических колец должны устанавливаться дефекты или повреждения сварных швов (особенно горизонтальных монтажных, соединяющих изготовленные на заводе 4 отправочные марки в единое кольцо) и антикоррозионного покрытия. Следует также обращать внимание на состояние кольцевых связевых ферм, выявляя разрушения болтовых соединений, разрывы или погнутости стержневых элементов.

В случае обнаружения недопустимых дефектов или повреждений служба эксплуатации обязана информировать  генерального проектировщика и привлечь специализированную организацию для определения причин их возникновения и разработки рекомендаций по усилению конструкций.

 

Список использованной литературы

 

 

1. Соботка З., Висячие покрытия, пер. с чешского, М., 1964;

2. Косенко И. С., Висячие конструкции  покрытий, М., 1966;

3.Дмитриев Л. Г., Касилов А. В., Вантовые покрытия, К., 1968;

4.  Качурин В. К., Статический  расчет вантовых систем, М. —  Л., 1969.

5.   Н. С. Москалёв.

6. www.bibliotekar.ru/spravochnik-125-tehnologia/82.htm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висячими называются покрытия, в  которых основные элементы несущей  конструкции работают на растяжение. В большинстве висячих покрытий в качестве основного несущего элемента применяют стальной канат — трос свитый из высокопрочной проволоки с временным сопротивлением разрыву 1200—1800 МПа и более. В случае использования канатов-тросов или арматурных стержней систему называют висячей с гибкими вантами. Если ванта выполнена из жестких стержней, например гнутых двутавров или ферм, то такую систему называют висячей с жесткими вантами или изгибно-жесткими элементами.

Висячие конструкции могут быть плоскими и пространственными. Простейший вид плоской Висячей конструкции  — закрепленный на опорах трос с  подвешенными к нему элементами, воспринимающими местную нагрузку. Современные плоские В. к. применяются главным образом в висячих мостах (См. Висячий мост), висячих покрытиях, канатных дорогах, подвесных переходах трубопроводов (рис. 1) и т.п.

         Пространственные  Висячие покрытия  применяются в основном в покрытиях общественных и промышленных зданий больших пролётов.

Висячие покрытия могут быть также  в виде металлической или железобетонной предварительно напряженной оболочки. Металлические оболочки из листовой стали и алюминия называются мембранными конструкциями.

Идея применения гибкой нити для  покрытий зданий впервые была предложена В. Г. Шуховым, которым в 1896 г. были запроектированы  и построены четыре павильона  на Всемирной выставке в Нижнем Новгороде  рекордных по тому времени размеров — 30X70; 50Х 100 м и диаметром 68 м . Второе рождение висячие конструкции получили в 1953 г. после возведения в.США Рэлей-арены — седловидного сетчатого покрытия из тросов размером 92x97 м. С этого времени началось широкое применение висячих конструкций в зданиях и сооружениях различного назначения: спортивных и выставочных сооружениях, крытых рынках и универсальных залах, крупных гаражах, ангарах и эллингах, а также в универсальных зданиях промышленного назначения.

Достоинства висячих конструкций: наиболее полное использование несущей способности высокопрочных сталей, совмещение в одной конструкции несущих и ограждающих функций, благодаря которому дополнительно снижается масса покрытия, сейсмостойкость.

Конструкции с весьма малой   массой способны перекрывать пролеты 40—300 м, а в мостовых конструкциях до 1000 м и более. С увеличением пролета эффективность висячих конструкций увеличивается.