Купольные покрытия бывают ребристыми и сетчатыми.
Сетчатые купола из-за разнообразия их конструктивных решений установившихся схем монтажа не имеют.
Ребристые купола могут собираться поэлементно, конструктивными блоками, навесным способом или устанавливаться в целом виде. В качестве временных опор при монтаже ребристых куполов могут использоваться мачты, башни кранов или опоры с радиальноповоротным устройством.
Чаще всего несущую конструкцию купола собирают из предварительно укрупненных на сборочном стенде конструктивных элементов.
Монтаж купола выполняют с помощью центральной мачты с опорным кольцом вверху (рис. 18, а). До начала установки центральной мачты в проектное положение на земле осуществляют ее сборку, оснащают ее стремянками, подмостями и монтажными приспособлениями. Собранную мачту поднимают одним или двумя самоходными кранами, выверяют и раскрепляют стальными канатами (рис. 18, а). После этого устанавливают верхнее опорное кольцо. Укрупненные на земле ребра купола монтируют попарно с двух диаметрально противоположных сторон, опирая внизу на опорную коробчатую балку, а вверху – на опорное кольцо.
Между собой ребра соединяют кольцевыми прогонами. Пологие купола рекомендуется возводить с помощью кран-мачт (рис. 18, б), используя их в качестве временных центральных опор. После установки и закрепления ребер ослабляют клинья в опорной клетке под основанием мачты и производят раскружаливание установленных конструкций. После окончания работ мачту демонтируют, для чего разрезают ее ниже и выше верхнего кольца купола. Обе отрезанные части увозят, а оставшаяся вваренная в опорное кольцо часть остается составным элементом в конструкции купола.
Рис. 18. Монтаж куполов с использованием центральной опоры: а – мачты с опорным кольцом; б – кран-мачты; 1 – центральная мачта с опорным кольцом; 2 – опорное кольцо; 3 – оттяжка; 4 – монтируемый конструктивный блок купольного покрытия; 5 – кран-мачта; 6 – опорная часть кран-мачты, регулируемая с помощью клиньев; 7 – демонтируемая часть кран-мачты; 8 – смонтированный блок купольного покрытия
При использовании в качестве опоры центральной башни и радиально-поворотного устройства работы начинают с устройства монолитного основания под башню и кольцевых рельсовых путей, размещаемых на металлической эстакаде вокруг купола. Отдельные отправочные марки металлических конструкций укрупняют в складки стреловыми кранами в зоне действия радиально-поворотного устройства, затем поднимают их в наклонном положении, соответствующем их проектному расположению, и после геодезической проверки сваривают. Консоль купола также укрупняется из отдельных элементов, поднимается в проектное положение радиально-поворотным устройством и закрепляется болтами и сваркой.
Метод подъема купола в целом виде очень сложен и поэтому широкого распространения в практике строительства не нашел.
Поэлементный монтаж. Основой метода поэлементного монтажа купола, как и для всех ранее рассмотренных методов монтажа куполов, является наличие двух опор для закрепления несущих ребер. Одной из таких опор, как правило, является центральная мачта с опорным кольцом вверху (рис. 18, а) либо кран-мачта (рис. 18, б).
Технология поэлементного монтажа купола делится на два этапа:
1. этап I — монтаж опорных конструкций купола (несущих ребер);
2. этап II — монтаж конструкции покрытия (прогоны, профнастил и др.).
Монтаж собранных на земле конструкций купола (несущие ребра) выполняется самоходными кранами. Монтаж конструкции покрытия (прогоны, профнастил и др.) производился с подвижных площадок, которые опираются на верхнее кольцо купола и на кольцо наружного контура.
Монтажные работы при такой схеме производства работ являются достаточно трудоемкими, так как связаны с большим объемом работ на высоте.
1.3. Монтаж висячего покрытия с использованием вантовых ферм
Монтаж вантовых покрытий состоит из следующих операций:
· монтаж колонн наружного диаметра;
· монтаж наружного опорного кольца;
· установка средней стойки с домкратами;
· установка центральных опорных колец;
· изготовление вант;
· монтаж вантовых полуферм;
· первоначальное натяжение полуферм;
· монтаж панелей покрытия с заделкой стыков;
· рабочее натяжение вантовой системы;
· окончательное замоноличивание плит покрытия.
Обычно монтаж колонн наружного диаметра осуществляют безвыверочным методом. После монтажа колонн возводят наружное опорное железобетонное кольцо. Сборное железобетонное кольцо опирается на консоли всех металлических колонн (рис. 19, а, б). Арматуру стыков элементов кольца сваривают ванной сваркой. После чего стыки замоноличивают. Кольцо монтируют из отдельных железобетонных элементов длиной 6 м и сечением 2,80 x 0,62 м. Элементы кольца устанавливают и закрепляют на стальных консолях колонн.
Рис. 19. Технологическая схема перекрытия вантовыми фермами: 1 – башенный кран; 2 – траверса 3 – постоянная цилиндрическая опора из двух колец и стоек; 4 – установленная вантовая ферма; 5 – опорное железобетонное кольцо; 6 – временная монтажная опора; 7 – монтируемая вантовая ферма
Далее осуществляют крановый монтаж специально изготовленной центральной монтажной башни со стальной решетчатой конструкцией (рис. 19, б). На этой башне будут смонтированы два центральных опорных металлических кольца. Для освобождения опор башни после монтажа покрытия на ней были установлены домкраты под каждое кольцо. На центральной опоре устроена площадка между кольцами, на которой сосредоточены все устройства и оборудование для натяжения вантовой системы.
При возведении вантового покрытия применяют способ сборки полуферм на нулевой отметке. Полуфермы собирают на сборочной площадке и монтируют целиком башенным краном.
Стойки в конструкции полуфермы устанавливают с таким расчетом, чтобы после предварительного натяжения системы они заняли строго вертикальное положение. Собранную таким образом полуферму при помощи специальной траверсы краном устанавливают в проектное положение. При этом вначале закрепляют на внешнем контуре с помощью цилиндрического шарнира стабилизирующий трос, а затем – несущий. Анкерный стакан несущего троса вместе с заблаговременно надетыми сферическими шайбами заводят сверху в специальное гнездо вверху колонны. В нижнем опорном кольце на центральной монтажной башне закрепляют противоположный конец несущего троса и последним закрепляют второй конец стабилизирующего троса. Этот трос со стороны внутреннего кольца имеет удлинитель – стальной стержень с нарезкой, что позволяет первоначально закрепить трос на кольце гайкой через сферические шайбы. Так свободно будут навешены все полуфермы покрытия.
После установки и закрепления всех полуферм натягивают рабочие и стабилизирующие канаты на первоначальное усилие. Одновременно натягивают четыре полуфермы в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
После предварительного натяжения тросов ферм, центральные стальные кольца вантовой системы при помощи домкратов раскружаливаются, а временная опорная башня демонтируется.
Затем монтируют кровельный настил. Покрытие разбивают на четыре равных сектора, в которых одновременно осуществляется монтаж покрытия с укладкой элементов в рациональном направлении. Плиты покрытия укладывают на канаты от нижней отметки к верхней при равномерном загружении вантовой системы и соединяют между собой, в швы укладывают арматуру.
До замоноличивания швов кровельного настила осуществляют рабочее натяжение вант гидравлическими домкратами. Натяжение вант осуществляют только с одной стороны, обычно со стороны наружного опорного кольца.
Преимущества метода. Применение вантовых ферм с пересекающимися тросами (несущим и стабилизирующим) уменьшает строительный объем здании. Конструктивное решение позволяет выполнять большинство работ по сборке вантовых ферм на нулевых отметках, что значительно снижает трудоемкость работ. Конструктивное решение фермы и траверсы позволяет упростить монтаж, закрепление тросов на опорах сводится к элементарным действиям.