Файл: Шахназарян С.Х. Возведение зданий методом подъема этажей и перекрытий. Исследования, проектирование, строительство.pdf

Г л а в а I. КРАТКИЙ ОБЗОР

ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ПОДЪЕМА ЭТАЖЕЙ, ПЕРЕКРЫТИЙ И ПОКРЫТИЙ В ПРАКТИКЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

§ 1. СУЩ НОСТЬ М ЕТО Д А

Современные масштабы строительства в СССР тре­ буют разработки и применения новых методов возведе­ ния зданий п сооружений, дальнейшего совершенство­ вания архитектурных и конструктивных решений, повы­ шения качества, сокращения сроков и снижения стои­ мости строительно-монтажных работ.

Одним из перспективных направлений в индустриа­ лизации строительства, без больших капитальных вло­ жений на развитие его производственной базы, является возведение зданий и сооружений методом подъема этажей, перекрытий и покрытий.

Сущность возведения зданий и сооружений методом подъема заключается в предварительном изготовлении на уровне земли большегабаритных строительных кон­ струкций с последующим их вертикальным перемещени­ ем по опорам на проектные отметки. В частности, при строительстве зданий методом подъема этажей, на уров­ не земли, при заранее установленных сборных колон­ нах изготавливается пакет плит перекрытий всех эта­ жей и кровли'. Готовую крышу с помощью подъемного оборудования поднимают до заданной отметки и зак­ репляют. После этого на верхней плите пакета монти­ руют элементы этажа и поднимают его иа заданную от­ метку. В той же последовательности монтируют и под­ нимают следующие этажи.

При строительстве зданий методом подъема перекры­ тий, в отличие от метода подъема этажей, все работы по обустройству этажей выполняют на проектных отмет­ ках.

Основными преимуществами метода подъема этажей, перекрытий и покрытий по сравнению с традиционными методами, применяемыми в строительстве, являются:

универсальность метода, обеспечивающего возмож­ ность возведения зданий и сооружений различного наз­ начения, этажности, любого размера и конфигурации в плане, а также с разными высотами этажей и архитек­ турно-планировочными решениями (в пределах одного

9

здания) без больших капитальных вложений на созда­ ние базы строительной индустрии;

повышенная сейсмостойкость зданий благодаря при­ менению цельных неразрезных плит перекрытий, выпол­ няющих роль горизонтальных диафрагм и наделено пе­ редающих нагрузки на элементы, обеспечивающие попе­ речную жесткость здания;

возможность свободной планировки этажей благо­ даря применению плоских безбалочных бескапнтельных плит перекрытий и, как следствие, уменьшение строи­ тельных объемов зданий в связи с отсутствием выступа­ ющих балок и ригелей;

возможность строительства на затесненных участках, при сложном рельефе местности без затрат, связанных со сносом близко расположенных и пригодных к экс­ плуатации здании, а также зеленых насаждений;

возможность комплексной механизации и совмеще­ ния смежных строительно-монталшых работ, упрощение производства работ, улучшение условий труда н техни­ ки безопасности, что в конечном итоге приводит к су­ щественному сокращению сроков строительства;

возможность изготовления плит перекрытий на уров­ не земли, что позволяет значительно сократить затраты труда;

возможность возведения многопролетных зданий и сооружений с необходимыми размерами благодаря применению оборудования с подъемниками, устанав­ ливаемыми на колоннах здания.

Перечисленные выше некоторые основные преимуще­ ства нового метода возведения зданий и сооружений, приводящие к существенному технико-экономическому эффекту, послужили мощным стимулом для широкого применения метода на всех континентах мира в различ­ ных областях строительства. Краткий обзор отечествен­ ного и зарубежного опыта строительства по затронутому, вопросу приводится ниже.

§ 2. КРАТКИЙ О БЗО Р ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖ Н О ГО ОПЫ ТА

Метод подъема этажей, перекрытий и покрытий при­ меняют в строительстве сравнительно недавно, однако за короткое время благодаря своей эффективности он получил широкое распространение. В представленной в конце книги библиографии указаны лишь наиболее ори­ гинальные отечественные и зарубежные работы, харак-

10

лого дома в Сент-Уане (Франция). Фундаменты здания и перекрытие над подвалом выполнялись обычным спо­ собом. На готовом'перекрытии были изготовлены плиты перекрытий остальных этажей в виде пакета с изоляци­ онным слоем по контактным поверхностям плит. В пе­ рекрытиях в местах колонн были оставлены прямоуголь­ ные проемы, окаймленные металлом, в которых были установлены мачты подъемных устройств. Подъем плит предусматривался с помощью 24 домкратов с зубчаты­ ми рейками, прикрепленными к мачтам. Предполагалось после подъема перекрытий на заданную отметку вре­

здания, II отсутствием средств для внесения конструктив­ ных изменений в подъемное оборудование и в техноло­ гию производства, работы были прекращены и идея Б.Лафайя осталась неосуществленной.

Метод подъема перекрытий получил развитие в раз­ работках Ф.Ютца II Т. Слнка [107]. В 1950—1951 гг. ими в течение 14 месяцев были построены учебный и ад’ мнннстративный корпуса университета в Сан-Антонио (США), при этом в технологию подъема были внесены значительные улучшения. В частности, с начала строи­ тельства в качестве постоянных опор применялись стальные трубчатые колонны. Плиту перекрытия пер­ вого этажа изготавливали после завершения работ по нулевому циклу. Поверхность плиты тщательно выравни­ вали, так как в дальнейшем она служила поддоном для изготовления следующей плиты. После затвердения бе­ тона на плиту перекрытия первого этажа наносили слой парафина или воска, после чего изготавливали следующую плиту. В последних предусматривались отверстия для пропуска коммуникаций здания (электропроводка, отопительная система и др.).

Перекрытия поднимали гидроподъемниками, уста­ новленными на вершинах колонн. Усилия от домкратов передавались плитам с помощью стальных тяг, нижние концы которых закреплялись к воротникам перекрытия. Синхронность подъема плит обеспечивалась с централь-

11

ного пульта управления. Плиты, поднятые на проектные отметки, соединяли с колоннами сваркой, после чего тяги высвобождали п опускали для подъема следующей плиты перекрытия. Тяги опускали через пакет перекры­ тий и удаляли после подъема всех перекрытий. Вслед за этим подъемники демонтировали. В результате при­ менения новой технологии возведения зданий была до­ стигнута экономия порядка 10% стоимости возведения здания обычными способами. Поэтому все остальные объекты университетского городка, преимущественно четырехэтажные (спальные корпуса, клуб для студен­ тов, здание библиотеки и т. д.), были построены мето­ дом подъема перекрытий специально созданной строи­ тельной фирмой «Лпфт-Слайб Корпорейшн».

Несколько позже, при строительстве 12-этажного жи­ лого дома в Канаде этой же фирмой впервые взамен стальных колонн были применены сборные, железобе­ тонные, поскольку они оказались более надежными в от­ ношении огнестойкости п долговечности и с учетом этих факторов сравнительно экономичными.

Многочисленными зарубежными журналами сере­ дины 50-х годов отмечались высокие показатели нового метода возведения зданий, обеспечивающего снижение трудовых затрат, экономию материалов, сокращение сроков строительства и расширение архитектурных воз­ можностей [109—115].

По неполным статистическим данным за период с 1950 по 1955 г., методом подъема перекрытий было по­ строено около 260 зданий, общая площадь которых пре­ вышала 1 млн.лі2.

У нас в стране новый метод возведения зданий был применен в Ленинграде при строительстве 4-этажного жилого дома, причем впервые в практике по разрабо­

танной оригинальной технологии ( |Ä. А. Сизов , А. В. Карагин, Л. Ю. Гальперин, М. PL РІоффе, И. И. Мамонтов, В. А. Кузнецов ,А. П. Зуссер и др.) поднимали не пере­

крытия, а готовые этажи [5]. В дальнейшем модифици­ рованный метод подъема этажей, известный под наз­ ванием «джек-блок», при котором подъемное оборудо­ вание в процессе всего строительства находится в под­ вальном этаже, был использован в Ковентри (Англия) при возведении 17-этажного 97-квартирного жилого до­ ма. В настоящее время этот метод применяется голланд-

12

сними и западногерманскими строительными фирмами при возведении многоэтажных жилых и административ­ ных-зданий, в частности 20-этажного здания «Транзисториум» в Гааге н 22-этажного здания «Транзисторнум-ІІ»

вУтрехте1.

Сконца 50-х годов наметилась четкая тенденция к росту объемов жилищного и гражданского строительства зданий с применением метода подъема перекрытий и этажей, а также по распространению применения этого метода в других областях строительства. Здесь достаточ­ но отметить, что в 1965 г. общая площадь зданий, воз­

веденных новым методом в странах европейского и американского континентов, а также в Азии и Австра­ лии, превысила 6 млн.лх2 [18, 19, 97—115].

Из приведенного ниже весьма краткого обзора мож­ но получить представление о дальнейших этапах разви­ тия строительства зданий методом подъема этажей, пе­ рекрытий и покрытий и о том, какими потенциальными и универсальными возможностями он обладает.

(рис. 1.1), причем чехословацкие специалисты (Йозеф Вюнш, Франтишек Мусил, Милош Горник, Франтишек Лишка, Зденек Фолдпна и др.) внесли достойный вклад в эту область домостроения. Так, например, реализа­ ция идеи И. Вюнша по применению капителей в виде дисков из высокопрочного предварптельно-напряж-епно- го бетона [93] открыла реальные пути по увеличению пролетов каркаса, уменьшению толщины и облегчению плит перекрытий. Оригинальным является механическое подъемное оборудование конструкции Ф. Лишки с ма­ ятниковым устройством, приводимым в движение сталь­ ными канатами с помощью централизованного электро­ привода.

В Болгарии строительство зданий методом подъема перекрытий во все расширяющемся объеме ведется с 1966 г. Метод, разработанный болгарскими специалис­ тами (X. Греченлиёв, А. Артинян, Г. Дмитров, Г. Кос-

13

Рис. 1.1. Строительство 21-этажного административного здания в г. Либерец (Чехословакия)

►

Рис. 1.3. Строительство 14-этажного здания Ленгипрогора методом подъема перекрытий в Ленинграде

с помощью электрогидравлпческих подъемников одно­ временно поднимают весь пакет плит -перекрытий. Пос­ ле подъема на высоту одного этажа пакет опирается па железобетонные колонны, длиной равной высоте эта­ жа, вводимые под пакет (рис. 1.2). Колонны соединяют­ ся с плитами перекрытий непосредственно, без устрой­ ства в них отверстий [91]. В настоящее время, по не­

ная схема зданий, возводимых методом подъема пере­ крытий, в наибольшей степени отвечают требованиям сейсмостойкого строительства. Этим в значительной мере следует объяснить широкое применение таких зда­ ний в районах, подверженных сильным землетрясени­ ям, в частности в Южной Америке и на Тихоокеанском побережье США. Например, в 1957 г. в Мехико этим ме­ тодом был построен новый квартал, состоящий из од­ ного 12-этажного, четырех 11-этажных зданий, а также

наращивания труб их наружный диаметр по высоте зда­ ния сохранялся постоянным. Исходя из условий проч­ ности, варьировалась только толщина стенок труб. На строительстве комплекса в Мехико, по-видимому, впер­ вые с целью придания каркасу горизонтальной жестко­ сти были применены железобетонные лестнично-лифто­ вые шахты. Отметим любопытный факт. Здания в процес­ се строительства при разрушительном землетрясении в районе Ломаса в июне 1957 г. подверглись значительным сейсмическим импульсам, при этом они не получили ни­

рым опережением, что обеспечивало устойчивость кар­ каса в процессе подъема плит перекрытий и жесткость здания в эксплуатационный период при горизонталь­ ных воздействиях (сейсмика, ветер).

16