Каменные работы в зимних условиях имеют ряд особенностей, обусловленных влиянием отрицательных температур на процессы укладки и твердения раствора. С понижением температуры скорость твердения раствора замедляется: при 5 °С — в 3...4 раза, при 0°С раствор практически не твердеет. При более низких температурах содержащаяся в растворе свободная вода превращается в лед, который в соединение с вяжущими веществами не вступает. Если твердение раствора началось ранее замерзания, то оно приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет находиться в растворе в виде льда. Кроме этого, замерзающая вода увеличивается в объеме до 9%, вследствие чего структура раствора разрушается и он в значительной степени теряет накопленную до замерзания прочность.
При замерзании свежевыложенной кладки в швах раствор очень быстро теряет пластичность, горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными, при оттаивании они обжимаются весом вышележащей кладки, а это вызывает значительную и неравномерную осадку, создающую угрозу прочности и устойчивости кладки и всего сооружения. При раннем замораживании кладки конечная прочность, которую она приобретает при положительной температуре, не доходит до марочной и обычно не превышает 50% требуемой прочности.
При каменной кладке в зимних условиях, выполняемой на растворах с температурой не ниже +20 °С, применяют следующие основные способы:
• замораживание с приобретением раствором критической прочности до замерзания;
• использование противоморозных добавок;
• использование быстротвердеющих растворов на основе глиноземистого цемента;
• электропрогрев кладки;
• армирование кладки;
• кладку в тепляках.
Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:
• сокращается размер делянок, увеличивается число каменщиков, обеспечивается быстрое возведение кладки по высоте с обязательным и одновременным выполнением работ сразу на всей захватке;
• при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем через каждые три ряда;
• запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогревом;
• не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледеневший кирпич, его необходимо оттаять и просушить;
• не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки.
Мероприятия в период оттаивания кладки
Снижение прочности замерзшей кладки и ее устойчивости при оттаивании, неравномерность оттаивания и осадки отдельных частей и даже сторон здания при весеннем солнечном нагреве обязывают строителей внимательно следить за состоянием конструкций в период оттепелей, чтобы своевременно принять необходимые меры и обеспечить сохранность и целостность возводимого здания.
По окончании кладки каждого этажа необходимо устанавливать контрольные рейки и вести по ним наблюдения за осадкой стен в зимний и весенний периоды. Особо опасные участки необходимо укрепить стойками с тщательным подклиниванием. Временные стойки, поддерживающие стены или перекрытия, в период их оттаивания должны иметь помимо клиньев и поперечные прокладки из мягких пород дерева, которые при осадке стен будут сминаться, не нарушая целостности системы.
С наступлением теплой погоды нужно разгрузить перекрытия, в частности от строительного мусора, раскрепить свободно стоящие столбы, простенки и стены, имеющие высоту, превышающую их толщину более чем в шесть раз. Необходимо постоянно наблюдать за наиболее напряженными конструкциями, проверять целостность кладки столбов, простенков, опор под сильно нагруженными прогонами.
Наблюдения за состоянием кладки необходимо осуществлять в течение всего периода оттаивания, длительность которого составляет для наружных стен 7... 10 дней после наступления круглосуточных положительных температур. В некоторых случаях при оттаивании стен, расположенных с южной стороны и сильно нагреваемых солнечными лучами, кладка обезвоживается. Возникает необходимость регулярного полива стен водой. При появлении на поверхности кладки мелких трещин необходимо сразу же ставить на них маяки, при увеличении трещин — усилить этот простенок.
Введение
Общие положения
Высотными называют сооружения, высота которых намного превышает их размеры в поперечном сечении. Такие сооружения работают на восприятие преимущественно горизонтальных нагрузок, основной из которых является ветровая. К высотным сооружениям относят вытяжные трубы (вентиляционные и дымовые), опоры антенных сооружений радио и телевидения, метеорологические вышки, опоры воздушных линий электропередач и т. п.
Высотные сооружения необходимы не только для многих крупных промышленных предприятий. Без них невозможны дальнейшее развитие теле- и радиокоммуникаций, передача электроэнергии на большие расстояния. Высокие трубы способствуют улучшению экологической обстановки.
Назначение дымовых и газоотводящих труб известно, мачты обычно применяют для линий электропередач, они специфичны с точки зрения их работы, восприятия нагрузок, наличия фарфоровых изоляционных гирлянд, опасности поражения током. Башни обычно используют для средств связи, часто их оборудуют передатчиками теле- и радиопрограмм, телефонных систем.
Башня — вертикально и свободно стоящее высотное сооружение, жестко защемленное в основании, что достигается анкеровкой ствола башни к фундаментам, и не требующая по этой причине оттяжек. В большинстве случаев башни проектируют в виде пространственных конструкций, имеющих форму призмы или пирамиды, часто с небольшими переломами в очертании поясов по высоте. Башни представляют собой решетчатые конструкции из трубчатых, прокатных или сварных профилей. Предпочтительнее трубчатое, а не из проката решение башни, так как у труб коэффициент аэродинамического сопротивления ветру меньше, что позволяет выполнить более тонким сечение конструкции. Поперечное сечение — треугольник, квадрат, шестигранник, восьмигранник. По центру башни иногда предусматривают вертикальные конструкции для шахт лифтов, лестниц, различных технологических устройств.
Устойчивость башен обеспечивается надежным соединением надземной части с фундаментами. Для уменьшения объема
фундаментов и особенно глубины их заложения базу башни проектируют уширенной в виде усеченной пирамиды с фундаментами по ее периметру, а каркас верхней части башни в виде призмы. Стыки поясов и решетки башни могут быть сварными или болтовыми.
Высота радио- и телевизионных опор обычно 180...380 м, радиорелейных опор — 50...120 м, вытяжных труб-башен—90...180 м, молниеотводов — 170...230 м.
Мачта — вертикальное высотное сооружение, шарнирно или защемленно опирающееся на фундамент и удерживаемое натянутыми и наклонно идущими к земле стальными канатами-оттяжками в один или несколько ярусов. Мачты чаще всего имеют решетчатую конструкцию трех- или четырехгранного сечения или листовую конструкцию в виде сплошной трубы. Ствол решетчатых мачт состоит из пространственных секций длиной 6,75...13 м, изготавливаемых на заводе и соединяемых при монтаже фланцами на болтах. Мачты листовой конструкции состоят из секций диаметром 1,2...2,5 м длиной до 9 м, они соединяются между собой встык сваркой или болтами на накладках. Встречаются и комбинированные решения соединения элементов.
Для строительства мачт и башен применяют обычно сталь, железобетон используют реже (в основном для телевизионных башен). На практике нередко монтируют башни смешанной конструкции — нижняя часть из железобетона, верхняя — из стали.
Мачты экономичнее башен по расходу металла и стоимости. При высоте до 150 м стоимость мачт на 20...30% ниже. Этот разрыв возрастает с увеличением высоты сооружения. Однако сооружениям мачтового типа присущи определенные недостатки.
Достоинства башен по сравнению с мачтами:
• меньшая площадь застройки;
• отсутствие необходимости периодической регулировки и замены растяжек;
• большая надежность при эксплуатации;
• удобное при монтаже и эксплуатации технологическое оборудование;
• большая эстетичность — отсутствие оттяжек и растяжек.
При выборе конструктивного решения того или иного сооружения в каждом конкретном случае проводят технико-экономическое обоснование различных вариантов решений с учетом местных условий строительства.
Башни часто возводят в труднодоступных местах, а также на просадочных и вечномерзлых основаниях. Однако это не имеет принципиального значения, так как башни обычно устанавливают на кольцевой фундамент.
Основной при расчетах является ветровая нагрузка, составляющая 70...80% итоговой. С увеличением высоты сооружения возрастает и интенсивность ветровой нагрузки.
Монтаж башен
Башни отличаются от зданий и сооружений обычного типа:
• большой высотой конструкций (телебашня в Москве — 533 м), значительно превышающей размеры поперечного сечения и основания в плане;
• незначительной массой технологического оборудования по сравнению с собственной массой конструкций;
• второстепенным значением собственной массы конструкций и технологического оборудования по сравнению с ветровой нагрузкой.
Технологические факторы возведения башен:
• значительная зависимость возможности проведения монтажных работ от метеорологических условий (ветер, гололед, туман, низкая температура);
• ограниченное число рабочих мест в зоне производства работ;
• небольшая масса монтажных элементов и их малая повторяемость;
• повышенные требования к качеству работ и точности монтажа, постоянный геодезический контроль.
При монтаже башен необходимо учитывать возникающие дополнительные нагрузки от:
• монтажных механизмов (подвесные краны, порталы, лебедки);
• изменения пространственного положения конструкции в процессе монтажа по сравнению с эксплуатационным (поворот башни вокруг шарниров при методе поворота);
• приложения сосредоточенных усилий в отдельных узлах при подъеме (крановый подъем собранной башни или ее частей, собранных на земле).
Экономические требования к башням:
• долговечность сооружения при наименьших затратах на его строительство и эксплуатацию;
• технологичность, малая трудоемкость при заводском изготовлении и монтаже;
• минимальные сроки работ, максимальная безопасность и нормальные условия ведения монтажных работ.
При возведении башен наиболее распространены следующие методы:
• наращивание конструкций в проектном положении — традиционное поярусное возведение снизу вверх;
• монтаж поворотом — предварительная сборка башни на земле в горизонтальном положении с последующим поворотом вокруг шарнира в вертикальное проектное положение;
• подращивание конструкции — сборка в вертикальном положении, начиная с самых верхних конструкций, их подъем, подведение под них последующих конструкций, их общий подъем до полного выдвижения всей конструкции.
У каждого метода имеются свои способы и разновидности. Но для большинства башен с пирамидальной нижней частью монтаж этой части осуществляют готовыми пространственными блоками до отметки, определяемой техническими возможностями принятых монтажных стреловых или башенных кранов.