Снип монтаж сборных бетонных и железобетонных конструкций. Монтаж железобетонных конструкций. Монтаж стеновых панелей

При монтаже зданий, сооружений и технологического оборудования используют подъемные краны для подачи элементов к месту их установки. При монтаже конструкций зданий применяют стационарные монтажные машины, которые допускают ведение работ в строго определенном пространстве: монтажные стрелы, монтажные мачты, шевры (разновидность мачт), портальные гидравлические и тросовые подъемники, винтовые мачто-стреловые краны, жестконогие мачтово-стреловые краны, приставные башенные краны. Передвижные монтажные машины способны перемещаться со стоянки на стоянку собственным ходом: гусеничные, колесные и башенные краны.

Грузозахватные приспособления приведены на рис. 9.1 и 9.2.

В зависимости от укладки по высоте сооружения существуют различные методы монтажа конструкций: наращиванием, подращиванием, поворотом со скольжением, поворотом, надвижкой и др. Последовательность установки элементов в проектное положение определяет следующие способы монтажа: поэлементный, дифференцированный, комплексный и смешанный. Монтаж конструкций можно проводить с объектного склада или непосредственно с транспортных средств («монтаж с колес»). Для монтажа трубопроводов из отдельных труб или их коротких секций применяют самоходные стреловые краны на гусеничном, автомобильном и пневмоко-лесном ходу. Для монтажа труб из длинных секций и плетей основными машинами являются краны-трубоукладчики с боковой стрелой и откидным контргрузом.

Выбор монтажных кранов. Выбор крана обычно проводят в два этапа. На первом этапе определяют требуемые для данных условий и принятых схем монтажных работ минимально возможные рабочие параметры крана - вылет крюка, высоту подъема (глубину опускания в траншею) крюка и грузоподъемность. На втором этапе вычисляют технико-экономические показатели для каждого из подобранных кранов и по ним определяют наиболее экономичный.

Рис. 9.1. 1 - карабин;

• 2- крюк; 3- траверса; 4 - кабель; 5- электрозахват; 6- коуш;
• 7 - облегченный строп; 8- универсальный строп; 9- подкладки;
• 10- колонна; 11 - подвеска; 12- щеки захвата; 13- рама;
• 14- рычаг; 15- подвижный вал; 16- прижимные башмаки;
• 17- предохранительные цепи

Расчет рабочих параметров для выбора крана. Вначале определяют минимальный вылет крюка - наименьшее расстояние от оси вращения поворотной платформы крана (для кранов-трубоукладчиков - от крайней гусеницы) до оси трубопровода в траншее. Требуемый вылет крюка Т к монтажного крана в зависимости от принятой схемы монтажа трубопровода (рис. 9.3) можно определить по следующим формулам и зависимостям.

При прокладке трубопроводов из одиночных труб в трапецеидальных траншеях по схеме, приведенной на рис. 9.3, а , Ь к = 0,5(Ь + Б кр) + 1,2 тк, где Ь - ширина траншеи по дну, м; Б кр - ширина базы крана, м; 1,2 тИ - расстояние от основания откоса выемки до гусениц (колес или выносных опор) крана (свободная берма при этом должна быть не менее 1 м); т - заложение откосов; /? - глубина траншеи, м.

Рис. 9.2. Грузозахватные приспособления, применяемые при строительстве трубопроводов: а - строповка труб универсальным стропом с приспособлением для расстроповки; б - полуавтоматический строп «удавка»; в - строповка трубы этим стропом; г, д- двух- и четырехветвевые стропы с торцевыми захватами для труб; е - строповка стальной трубы двухветве-вым стропом; ж - шарнирный торцевой захват для асбестоцементных труб; з- монтажная скоба для железобетонных труб; и - то же для керамических; 1 - тросик; 2- фиксатор-замок; 3- щеки; 4- опорная плита;

• 5 - палец; 6 - трос (строп); 7 - труба; 8 - скоба; 9 - захват; 10 - коуш; 11 - серьга; 12- мягкие прокладки; 13- устройство для подвески;
• 14 - монтажная скоба

При монтаже трубопроводов из одиночных труб в прямоугольных траншеях с креплениями (рис. 9.3, б) вылет крюка определяют аналогично.

Для монтажа трубопроводов из крупных монтажных заготовок (длиной до 18-24 м) вылет крюка принимают минимально возможным, но так, чтобы условия работы крана были наиболее выгодными (рис. 9.3, в), Ь к = 0,5Ь + 1,2 тк + с1 н + 1 + 0,5Б кр, где с! и - наружный диаметр укладываемых труб, а для раструбных труб - диаметр раструба, м.

В глубокие траншеи, а также при слабых грунтах трубы укладывают при большом вылете крюка. При этом если расстояние от оси вращения крана до центра тяжести трубной секции будет меньше требуемого по расчету вылета крюка (Ь 2 то схему монтажа оставляют прежнюю (рис. 9.3, в), а если Ц >Ь К, то кран отодвигают от секции в сторону на расстояние не менее 1 м и подают вперед на величину Ь 2 -Ь к, осуществляя далее монтаж при расчетном вылете крюка (определенном по вышеприведенной формуле). В процессе монтажа в этом случае применяют оттяжки к концам трубной секции, чтобы предотвратить ее поворот при подъеме. Когда такое смещение невозможно по местным или другим условиям, монтаж ведут и подбирают кран при вылете крюка, равном Ь 2 Ь К = Ь 2 = 0,5 4р. с + 1,5 + / габ, где / трс - длина трубной секции; 1,5 м - расстояние в свету между торцем секции и габаритом крана (по условиям безопасности); 4,6 - расстояние между осью вращения платформы крана и передним краем его ходовой части.

При монтаже труб с транспортных средств (рис. 9.3, г) вылет крюка определяют по формуле, аналогичной приведенной, и проверяют по условию: Ь^= /)+ 1 + Б а, где Д. р - расстояние между осями движения крана и транспортных средств; /) - радиус поворота хвостовой части платформы крана; Б а - ширина базы транспортных средств.

Этим одновременно определяют место установки транспортных средств по отношению к крану. Расстояние между осью вращения крана и центром тяжести доставленной трубы (секции) (Ь рп):

Укладку изолированных плетейстальных трубопроводов в полевых условиях обычно ведут кранами-трубоуклад-чиками. Исходя из условия предотвращения обрушения стенки траншеи расстояние от бровки до крана-трубоукладчика должно составлять не менее 2 м. Необходимый вылет крюка крана-трубоукладчика Ь К -0,5Ь + тИ + 2 м.

Если укладку изолированных плетей ведут стреловыми кранами на гусеничном или пневмоколесном ходу, то их размещают по другую сторону от плети (считая от траншеи), а необходимый вылет тогда Ь к = 0,5Ь + тИ + 4„1 + с! и + / бр2 + 0,5Б кр, где / бр1 , / бр2 - соответственно расстояние от бровки траншеи до трубной плети и от нее до крана. Обычно принимают / брЬ = 1 м, а / бр2 = 0,5-1 м.

Грузоподъемность крана подсчитывают исходя из максимального груза, который должен поднять кран при требуемом вылете крюка Ь к.

Он определяется массой монтируемых труб или их секций и плетей с учетом массы грузозахватных приспособлений. По справочникам подбирают соответствующие типы и марки кранов. При работе двух кранов расчет ведут на один из них. Основными технико-экономическими показателями являются: продолжительность и трудоемкость монтажа; стоимость монтажных работ на единицу конструкции.

Рис. 9.3. Схема определения вылета крюка при прокладке труб: а - укладка одиночных труб в трапецеидальные траншеи; б - то же в траншеи с креплениями; в - то же при длине звеньев более 12 м;

г- при монтаже «с колес»

Выбор грузозахватных приспособлений (стропы, захваты, скобы, траверсы, подвески и др.) для подъема, перемещения и укладки труб осуществляют исходя из того, чтобы они отвечали следующим основным требованиям: обеспечению необходимой грузоподъемности; прочности; надежному закреплению (строповке) трубы; недопустимости повреждения как самой трубы, так и ее изоляционного покрытия; простоте конструкции и применения.

Монтаж фундаментов начинают с разбивки осей сооружения и их привязки к местности. Разбивку осей на местности производят геодезисты. Проектную отметку подошвы фундамента определяют нивелиром. После этого оси сооружения переносят на дно котлована. Оси закрепляют на обносках. Для ленточных фундаментов применяется в основном два конструктивных элемента: блок-подушка трапецеидальной или прямоугольной формы, укладываемая в основание фундамента, и стеновые блоки или панели, из которых возводится стенка фундамента. Основанием для ленточных фундаментов служит песчаная подсыпка, которую укладывают по защищенному или уплотненному щебнем грунту на дно котлована или траншеи. Монтаж ленточных фундаментов начинают с укладки маячных блоков, которые выверяют и устанавливают в строгом соответствии с осями стен сооружения. Маячные блоки устанавливают на расстоянии не более 20 м друг от друга. Угловые блоки и блоки пересечений всегда являются маячными. По внутреннему, а иногда по наружному обрезу маячных блоков закрепляют шнур-причалку. На высоте 20-30 см от места установки блок ориентируют и опускают в проектное положение. Допускаемые отклонения от проектного положения при монтаже ленточных фундаментов из сборных железобетонных блоков должны быть не более (мм):

• Отметки опорных поверхностей... 10
• Оси конструкций... 20
• Ширина простенков... 15
• Ширина проемов... 15
• Поверхность и углы (от вертикали), на все здание... 15
• Отдельные ряды блоков (от горизонтали), на 10 м длины... 15

Блоки-подушки укладывают один впритык к другому или (при хорошей несущей способности основания) с зазорами, которые могут доходить до 40-50 см. Блоки-подушки укладывают по всему периметру здания или в пределах одной захватки. Для пропуска трубопроводов и кабельных вводов при сплошной укладке блоков-подушек оставляют специальные монтажные отверстия.

Блоки или панели фундаментных стенок устанавливают на проектные отметки, заполняя стыки цементным раствором. Панели подвальных помещений обычно приваривают к закладным элементам в блоках-подушках. Элементы стен в процессе монтажа выверяют как относительно продольной оси, так и вертикальной. После монтажа всех блоков по верхнему обрезу стенки устраивают выравнивающий слой (монтажный горизонт) из цементного раствора, поверхность которого выводят на проектную отметку. Монтажные работы нулевого цикла завершаются устройством цоколя и перекрытия над подвалом или подпольем. Ленточные фундаменты обычно монтируют краном, стоящим на уровне планировки, а не в котловане.

Монтаж сборных железобетонных фундаментов начинают с плиты. После установки ее в проектное положение на плите устраивают постель из цементного раствора, на которую устанавливают блок-стакан. Для соединения стакана с плитой служат закладные детали. После сварки закладных деталей их защищают противокоррозионным покрытием. Монтаж фундаментов промышленных зданий, выполненных в виде единого блока, ведут при помощи крана. Наводка фундаментных блоков в проектное положение выполняется на весу, после чего блок опускают на подготовленное место и выверяют по рискам осей, совмещая их со штырями или рисками, закрепившими положение осей на основании. При неправильной установке блок поднимают, исправляют основание и снова повторяют процедуру установки. Правильность установки фундаментов по вертикали проверяется нивелиром.

Железобетонные колонны монтируют следующим образом. Перед монтажом проверяют положение поперечных и продольных осей фундаментов и отметки опорных поверхностей фундаментов, дна стаканов, размеры и положение анкерных болтов. Перед монтажом на колонны наносят по четырем граням вверху и на уровне верха фундаментов осевые риски, а у колонн, предназначенных для укладки по ним подкрановых балок, кроме того, на консоли наносят риски осей балок. Колонны промышленных зданий монтируют, предварительно раскладывая их у места монтажа, или непосредственно с транспортных средств. Колонны раскладывают таким образом, чтобы в процессе монтажа приходилось делать минимум перемещений и различных вспомогательных работ и был свободный доступ для осмотра, навески оснастки и строповки. Колонны в зоне монтажа раскладывают по различным схемам. При линейной раскладке колонны раскладывают в одну линию параллельно осям здания и движению крана. Такая раскладка выполняется при условии, что длина колонны меньше шага фундамента. При раскладке уступами колонны располагают параллельно оси монтируемого сооружения и оси проходки крана. Наклонная раскладка применяется при ограниченных размерах зоны раскладки; центрированная схема раскладки характеризуется тем, что траектория поворота крановой стрелы при выполнении монтажной операции представляет собой одностороннюю дугу. Колонны раскладывают не плашмя, а так, чтобы в процессе подъема изгибающий момент от веса колонны и оснастки действовал в плоскости наибольшей жесткости колонны. Это особенно важно учитывать при монтаже двухветвевых колонн. При раскладке следует принимать во внимание способ, которым предстоит вести монтаж. Прямоугольные и двухветвевые колонны удобнее поднимать из положения на ребро. Так как колонна может поступить на площадку в положении плашмя, то первой операцией при монтаже является кантовка ее на ребро. После раскладки колонны осматривают, проверяя их целостность и размеры. Одновременно проверяют размеры и глубину стакана под колонну. Затем выполняют обстройку колонны лестницами, приспособлениями, расчалками и т. д.

Условия обеспечения правильного положения колонны при монтаже предусматривается в проекте производства монтажных работ. При подъеме колонн способом поворота нижний конец колонны обычно закрепляют в специальном шарнире, зафиксированном на фундаменте. При подъеме колонн поворотом со скольжением нижний конец колонны шарнирно прикрепляют к специальной тележке, к салазкам или оборудуют распоркой и катком. Колонны стропят различными фрикционными захватами, штыревыми захватами с местной или дистанционной расстроповкой, а при ведении монтажа с транспортных средств - балансирными траверсами. Следует стремиться к тому, чтобы колонна висела на крюке крана в вертикальном положении и для ее расстроповки не приходилось подниматься наверх. Фрикционные захваты надевают на колонну при снятой балочке. После установки и закрепления балочки колонну поднимают. Захват удерживает колонну вследствие трения, возникающего между балочками и поверхностью колонны при натяжении тросов.

Отверстия для штыревых захватов должны быть предусмотрены в процессе изготовления колонн. Для расстроповки штыревых захватов, применяемых для подъема легких колонн, используется тросик; для расстроповки тяжелых колонн захваты оборудуют электродвигателями. С транспортных средств колонны монтируют способом поворота на весу. Для уменьшения длины стрелы крана при массовом монтаже колонн применяются стрелы, оборудованные вильчатым оголовником. Подъем колонны (перевод ее из горизонтального положения в вертикальное) состоит из трех последовательно выполняемых операций:

• перевод колонны из горизонтального положения в вертикальное;
• подача колонны к фундаменту в поднятом положении;
• опускание колонны на фундамент.

Подъем колонны производится одним из следующих способов:

• кран перемещается по направлению от верха колонны к ее основанию и одновременно поднимает крюк. Колонна постепенно поворачивается вокруг опорного ребра. Во избежание скольжения башмак укрепляют оттяжкой. Передвижение крана и подъем крюка выполняют таким образом, чтобы грузовой полиспаст все время находился в вертикальном положении;
• кран стоит неподвижно. Одновременно с подъемом крюка башмак колонны, установленный на тележку, или смазанный тавотом направляющий рельсовый путь передвигается в сторону вертикали. Два этих способа применяются преимущественно при подъеме тяжелых колонн и использовании таких кранов, которые не могут передвигаться с подвешенным грузом;
• кран устанавливается таким образом, чтобы место строповки и нижний конец колонны находились на равных вылетах стрелы. Подъем колонны производится путем поворота стрелы при одновременной работе грузового полиспаста, который всегда должен быть вертикальным. Верхушка колонны и место строповки описывают пространственные кривые. Этот способ подъема применяется, преимущественно при монтаже стреловыми кранами легких и средних колонн.

После подъема и установки колонны на место, не освобождая крюка крана, приступают к выверке их положения. Легкие железобетонные колонны выверяют, пользуясь монтажными ломиками и клиньями, закладываемыми в стакан фундамента, и специальными механическими клиньями. Правильное положение колонн в плане достигается совмещением осевых рисок на колонне с осевыми рисками на фундаменте. Проверка положения колонн производится теодолитом и нивелиром.

Непосредственно перед монтажом колонн в фундаменты стаканного типа укладывается выравнивающий слой, заполняющий промежуток между дном стакана и нижним торцом колонны. Подготовка выполняется из жесткого бетона, укладываемого слоем, толщина которого определяется замером в натуре отметки дна стакана и длины колонны. Колонна после установки своим весом обжимает свежую подготовку; при этом достигается равномерная передача давления на дно стакана. Другой способ закрепления колонн состоит в следующем. На фундамент, дно которого не добетонировано до проектной отметки на 5-6 см, устанавливают, выверяют и надежно закрепляют опорную раму. Для создания поверхности основания применяют формующее устройство, имеющее специальные штампы и вибратор. Затем на дно стакана укладывают бетон и опускают формующее устройство, направляя его втулки на пальцы опорной рамы, затем включают вибратор. Опускаясь под собственной массой до упора, штамп формующего устройства выдавливает в бетоне подливки на необходимой отметке отпечатки определенной формы, строго ориентированные относительно осей фундамента; лишний бетон при этом выдавливается вверх, после этого формующее устройство снимают и переносят на следующие фундаменты. Применение такого способа требует изготовления колонн с повышенной точностью.

Короткие колонны многоэтажных зданий можно стропить близко к их верхней части. Строповку железобетонных колонн одноэтажных зданий за верхний конец, как правило, проводить нельзя, так как сопротивление ее изгибу может оказаться недостаточным. В большинстве случаев строповка таких колонн производится на уровне подкрановой консоли. При этом колонна во время разворота нижним концом опирается на землю и работает на изгиб как одноконсольная балка. Поднятая колонна должна быть вертикальна. Для этого нужно подвешивать ее за точку, расположенную на вертикальной линии, которая проходит через центр тяжести колонны. Для подъема применяется траверса с захватами или стропами, охватывающими колонну с двух сторон. Если прочность колонны на изгиб недостаточна, увеличивают количество точек подвеса.

Способы временного закрепления колонн после установки в проектное положение зависят от конструкции опирания колонн и их размеров. Колонны, устанавливаемые на фундаменты стаканного типа, должны быть замоноличены сразу после установки. До приобретения бетоном замоноличивания 70% проектной прочности на колонны нельзя устанавливать последующие элементы, кроме монтажных связей и распорок, обеспечивающих устойчивость колонн вдоль ряда. Колонны высотой до 12 м в стаканах фундаментов временно закрепляют при помощи клиньев и кондукторов. Применяют деревянные (из древесины твердых пород), бетонные и сварные клинья; в зависимости от глубины стакана фундамента клинья должны быть длиной 25-30 см с уклоном не более 1/10 (длина клиньев ориентировочно принимается в размере половины глубины стакана). У граней колонн шириной до 400 мм ставят по одному клину, у граней большей ширины - не менее двух. Деревянные клинья следует применять только при малых объемах работ, так как они затрудняют заделку стыков и их трудно удалять. Клинья применяют не только для защемления колонны в стакане, но и для ее небольшого смещения или поворота в плане в случае необходимости наведения на разбивочные оси. Для временного закрепления колонн пользуются жесткими кондукторами. Временное закрепление колонн высотой более 12 м кондукторами недостаточно, их дополнительно раскрепляют расчалками в плоскости наибольшей гибкости колонн. Колонны высотой более 18 м раскрепляют четырьмя расчалками. Эти приспособления должны обеспечивать одновременно устойчивость вдоль и поперек ряда. Первые две колонны раскрепляют крестообразно расчалками, последующие - подкрановыми балками. Железобетонные колонны каркасных зданий закрепляют сваркой, как правило, после установки ригелей и сварки закладных деталей колонн и ригелей. Монтаж подкрановых балок производится после установки, выверки и окончательного закрепления колонн. Монтаж начинается после того, как бетон в стыке между колонной и стенками фундамента наберет не менее 70% проектной прочности (исключения из этого правила специально оговариваются в проекте производства работ, где одновременно указываются меры, обеспечивающие устойчивость колонн при монтаже подкрановых балок и других элементов). Перед монтажом на земле осматривают состояние конструкций и подготавливают стыки. Стропят балки обычными стропами за монтажные петли или в двух местах «на удавку» универсальными обвязочными стропами с подвеской их к траверсе, размер которой выбирается в зависимости от длины балок. Подъем подкрановых балок вследствие их большой длины (6-12 м) чаще всего осуществляют с помощью специальных или универсальных траверс или двухветвевых стропов, оборудованных предохранительными уголками. При выборе захвата той или иной конструкции следует обращать внимание на характер армирования полки балки и на условия монтажа. Так, нельзя применять клещевые захваты на монтаже подкрановых балок, полки которых не способны выдерживать изгибающий момент от монтажной нагрузки. Целесообразно вести монтаж подкрановых балок с прикрепленными к ним перед подъемом подкрановыми рельсами (при длине балок 12 м). Рельсы закрепляют временно; окончательное закрепление производится после монтажа балок и выверки положения рельса. При выверке проверяют положение балок по продольным осям и отметку верхней полки. Для установки балок по продольным осям на опоры колонн наносят риски, а на верхних планках и торцах балок - риски середины стенки.

В процессе выверки добиваются совмещения рисок. Положение подкрановых балок в процессе их установки регулируют с помощью обычного монтажного инструмента, а после их раскладки на опорных консолях, не прибегая к помощи монтажного механизма, - с помощью специальных приспособлений. После выверки сваривают закладные детали и производят расстроповку балки. При монтаже балок допускаются следующие отклонения; смещение продольной оси подкрановой балки от разбивочной оси на опорной поверхности колонны ±5 мм; отметок верхних полок балок на двух соседних колоннах вдоль ряда и на двух колоннах в одном поперечном разрезе пролета ±15 мм.

Рис. 38.

Монтаж балок и ферм покрытия в промышленных зданиях ведут раздельно или совмещают с монтажом плит покрытия (рис. 38). При подготовке ферм к подъему очищают и выверяют оголовки колонн и опорных площадок подстропильных ферм и наносят риски осей. Для выверки и временного закрепления ферм устраивают подмости и устанавливают на колоннах необходимые приспособления. Процесс монтажа ферм включает в себя подачу конструкций к месту монтажа, подготовку к подъему ферм, строповку, подъем и установку на опоры, временное закрепление, выверку и окончательное закрепление в проектном положении. Фермы в проектное положение устанавливают в такой последовательности, которая обеспечивает устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированной части здания. Монтаж обычно ведется «на кран», который последовательно отступает со стоянки на стоянку. Строповку ферм осуществляют с помощью траверс, стропы которых оборудованы замками с дистанционным управлением для расстроповки (строповка железобетонных ферм во избежание потери устойчивости осуществляется за две, три или четыре точки). Для обеспечения устойчивости и геометрической неизменяемости первую установленную ферму раскрепляют расчалками из стального каната, а последующие - распорками, прикрепляемыми струбцинами к верхним поясам ферм, или кондукторами. Для ферм пролетом 18 м используется одна распорка, при пролетах 24 и 30 м - две распорки, которые устанавливают в 1/3 пролета. При шаге ферм 6 м распорку делают из труб, при шаге 12 м - в виде решетчатого прогона из легких сплавов. Распорки прикрепляют к ферме до начала подъема. К свободному концу трубы привязывают пеньковый канат, при помощи которого распорку поднимают к ранее смонтированной ферме для присоединения к установленным там струбцинам. Снимают распорки только после окончательного закрепления ферм и укладки плит покрытия. Первые фермы в пролете раскрепляют вантами. При устройстве фонарей их конструкции прикрепляют к фермам до монтажа и поднимают вместе с фермой за один прием.

После временного закрепления фонарь устанавливают в проектное положение. Фермы выверяют по рискам, имеющимся на опорных площадках ферм и колонн, совмещая их в процессе монтажа. Для закрепления ферм в проектном положении закладные детали в каждом опорном узле приваривают к опорной плите, в свою очередь приваренной к закладным деталям оголовка колонны. Шайбы анкерных болтов заваривают по контуру. Первые две фермы в пролете должны иметь ограждение или специальные подмости на период монтажа плит покрытия. Расстроповку стропильных балок и ферм осуществляют только после их окончательного закрепления.

Монтаж плит покрытия ведут параллельно с монтажом ферм или после него. Монтаж покрытия можно вести по двум схемам:

• продольной, когда плиты монтируют краном, перемещающимся вдоль пролета;
• поперечной, когда кран движется поперек пролетов. В этом случае при выборе кранов необходимо проверить, смогут ли краны проходить под смонтированными подстропильными фермами или подкрановыми балками.

На монтаже плит покрытия высоких зданий краны целесообразно оборудовать специальными монтажными гуськами. Иногда на монтаже плит покрытия, который ведут после монтажа ферм, целесообразно использовать специальные крышевые краны, перемещаемые по смонтированным плитам. Плиты покрытия перед монтажом укладывают в штабеля, располагаемые между колоннами, или подают на транспортных средствах непосредственно под монтаж. Порядок и направление установки плит указывается в проекте производства работ. Последовательность монтажа плит должна обеспечивать устойчивость сооружения и возможность свободного доступа для приварки плит. Место установки первой плиты должно быть отмечено на ферме. В фонарных покрытиях плиты обычно укладывают от края крыши к фонарю. Для строповки плит покрытия применяют четырехветвевые стропы и балансирные траверсы, а при использовании кранов большой грузоподъемности - траверсы с гирляндной подвеской плит. Уложенные плиты покрытия привариваются в углах к стальным деталям стропильных конструкций. Плиты, расположенные между первыми двумя монтируемыми фермами, приваривают в четырех углах; расположенные между второй и третьей фермами, а также последующие: первая по ходу монтажа - в четырех углах, остальные - только в трех, так как один из углов каждой плиты (примыкающей к ранее установленным плитам) недоступен для сварки. Монтаж плит рекомендуется проводить:

• по железобетонным фермам при бесфонарном покрытии - от одного края к другому;
• по железобетонным фермам с фонарем - от краев покрытия к фонарю, а на фонаре - от одного края к другому.

Установка первой плиты у края покрытия производится с подвесных подмостей, а последующих плит - с ранее установленных. Стыки между плитами покрытий можно заделывать одновременно с монтажом или после него, если нет специальных указаний в проекте производства работ.

Монтаж панелей перекрытий в многоэтажных зданиях ведут с помощью основного монтажного механизма, а в кирпичных зданиях - с помощью крана, обеспечивающего подачу материалов для кладки. Для подъема плит перекрытий используются стропы или траверсы балансирного типа, позволяющие придавать небольшой уклон подвешенной на крюке крана панели. Панели перекрытий в многоэтажных каркасных зданиях укладывают в одном потоке с остальными конструкциями или по окончании монтажа колонн, ригелей и прогонов в пределах этажа или захватки на этаже. К монтажу панелей перекрытий приступают после возведения стен в бескаркасных зданиях и укладки и закрепления распорных плит, а также прогонов или ригелей в каркасных зданиях. Начинают монтаж от одной из торцовых стен после проверки отметки опорной плоскости верха стен или ригелей (при необходимости их выравнивают слоем цементного раствора). Панели поднимают четырехветвевым стропом или универсальной траверсой. Панели размером на комнату стропуют за все монтажные петли. Если панели хранились в вертикальном положении, то перед строповкой их переводят в горизонтальное положение на кантователе. Универсальным стропом плиту поднимают с панелевоза или с пирамиды без кантователя. Одну-две первые плиты устанавливают с монтажных столиков-подмостей, а последующие - с ранее уложенных плит. Если панели укладывают на поверхность, выровненную стяжкой, то постель устраивают из пластичного раствора толщиной 2-3 мм. При укладке панелей непосредственно на детали постель устраивают из обычного раствора. При необходимости панели осаживают за счет выдавливания раствора при их горизонтальных перемещениях. Особое внимание при установке панели на раствор обращают на ширину опорной площадки, так как перемещать уложенные панели в направлении, перпендикулярном опорным конструкциям, запрещается.

Просевшие панели устанавливают заново, увеличивая толщину растворной постели. Толщину швов между смежными панелями определяют визированием вдоль шва. Если плоскость панели искривлена, ее укладывают в местах примыкания к стенам или перегородкам так, чтобы свободная грань была горизонтальна. Панель с провисшей серединой устанавливают на утолщенную постель так, чтобы провес делился пополам между смежными плитами. В многоэтажных каркасных промышленных зданиях в первую очередь монтируют так называемые «распорные» плиты, расположенные по продольным осям здания, и панели, расположенные вдоль стен. Порядок монтажа остальных плит может быть произвольным, если он не продиктован проектом. Расстроповку производят сразу после установки панели в проектное положение.

Монтаж стеновых панелей является обособленным этапом монтажных работ в промышленном строительстве. Его начинают только после окончания работ по монтажу несущих конструкций в конструктивном блоке здания. В каркасных зданиях чаще всего за положение осей здания принимают середину колонн каркаса. При установке панели внутренней стены между колоннами от их середины откладывают на перекрытии при помощи метра расстояние, равное половине толщины панели плюс длина шаблона (обычно 20-30 см); это делают для того, чтобы случайно не уничтожить риску, например, при устройстве постели. Если панели не стыкуются с колоннами, то вдоль плоскости смежных колонн натягивают причалку, по ней откладывают нужный размер и двумя рисками на перекрытии фиксируют положение плоскости панели с учетом длины шаблона. Для панелей, примыкающих к колоннам, например стенок жесткости, риски, фиксирующие положение поверхностей панелей, наносят на колонну на расстоянии 20-30 см от пола и потолка. Для монтажа панелей наружных стен, примыкающих к колоннам, например в одноэтажных промышленных зданиях или многоэтажных с глухими стенами в несколько ярусов, на колоннах с помощью рулетки по всей высоте колонны намечают рисками высотные отметки швов каждого яруса. В крупноблочных и крупнопанельных зданиях, в которых стены воспринимают вертикальные постоянные (от массы здания, оборудования) и эксплуатационные нагрузки, разметку выполняют с помощью геодезических приборов. Сначала переносят основные оси на монтажный горизонт; для стен подвалов используют обноску, для последующих этажей применяют метод наклонного или вертикального визирования.

Монтаж стеновых панелей в каркасных зданиях ведется в определенной последовательности. Внутренние стеновые панели устанавливают по ходу монтажа здания до установки перекрытия вышележащего этажа. Стенки жесткости закрепляют сразу после установки в соответствии с проектом. Панели наружных стен, обеспечивающие устойчивость конструкций каркаса, также устанавливают по ходу монтажа с отставанием не более чем на один этаж. Стеновые панели, не влияющие на устойчивость каркаса, монтируют чаще всего вертикальными в одноэтажных и горизонтальными в многоэтажных зданиях. В промышленных зданиях с тяжелым каркасом наружные стеновые панели обычно устанавливают вертикальными полосами. В многоэтажных гражданских зданиях наружные стеновые панели подают по ходу монтажа тем же краном, что и элементы каркаса. В промышленных одноэтажных и многоэтажных зданиях с тяжелым каркасом наружные стены монтируют отдельным потоком с помощью самоходных кранов. Стеновые панели всех типов стропуют, как правило, двухветвевым стропом. При монтаже многоэтажных каркасных зданий длина ветвей стропа должна быть такой, чтобы крюк и нижний блок полиспаста крана при установке панели были выше перекрытия следующего этажа. Подача стеновых панелей к месту монтажа в каркасных зданиях осложняется установленными ранее конструкциями каркаса, поэтому стеновые панели при подъеме удерживают от разворота и удара о конструкции двумя оттяжками из пенькового каната. Панель устанавливают на постель вертикально или с небольшим наклоном наружу здания для обеспечения плотного опирания панели на раствор постели. Наружные ленточные панели прикрепляют двумя угловыми струбцинами к колоннам; простеночную и панель глухого участка - подкосами к плитам перекрытия. Этими же приспособлениями панель приводят к вертикали в плоскости стены. Для проверки вертикальности панелей чаще всего пользуются отвесом. До снятия стропов низ панели прихватывают сваркой. Окончательно панели закрепляют, приваривая их к элементам каркаса.

Если панели монтируют до установки прогона или ригеля, при строповке к панели привязывают две оттяжки из пенькового каната такой длины, чтобы при подаче панели на 1,5 м выше верха колонн конец оттяжки находился на перекрытии. Панель опускают между колоннами развернутой на 90 градусов от проектного положения, временно крепят подносной струбциной или струбциной к колонне. Вертикальность панели проверяют рейкой-отвесом и по рискам на колонне. Если ригель установлен, застропованную перегородку нельзя завести под ригель, поэтому верх панели перекрепляют в процессе ее установки. Для этого, удерживая панель за оттяжки, ее опускают рядом с ригелем и останавливают на высоте 10-15 см от перекрытия. Отжимая низ панели, устанавливают ее на растворную постель. В необходимых случаях поправляют положение низа панели. Верх панели временно крепят цепью или скобой. Цепь пропускают через монтажные петли панели и оборачивают вокруг ригеля, разомкнутые концы соединяют. Оконные панели устанавливают по ходу монтажа стеновых панелей или после их установки. Оконные панели устанавливают одну над другой, опирая их на опорные консоли из уголков большого профиля (150-200 мм), приваренных к колоннам или к закладным деталям. Оконные панели часто монтируют укрупненными блоками. Иногда их укрупняют вместе с фахверками, импостами. Для этого переплеты собирают и крепят внизу к элементам фахверка. Фонарные верхнеподвесные переплеты монтируют с плит покрытия вручную или с помощью блоков и лебедок, а закрепляют с приставных или прислонных лестниц.

Монтаж стен крупноблочных зданий ведется в пределах захватки после окончания монтажа всех конструкций нижележащего яруса. Блоки, как правило, стропуют двухветвевым стропом за две монтажные петли. Высокие простеночные блоки, если они хранятся в штабеле в горизонтальном положении, предварительно переносят в таком же положении на площадку, где их переводят в вертикальное положение.

Кантовать блоки непосредственно в штабеле нельзя, так как если нижний край блока соскользнет, то рывок стрелы крана может привести к аварии. Если при монтаже верхних этажей здания легкие блоки стропуют четырехветвевым стропом, подавая на этаж одновременно по два блока, то на время монтажа первого блока второй временно ставят на перекрытие над одной из внутренних несущих стен. Если поднимают по два офактуренных блока наружных стен, то при подъеме должны соприкасаться внутренние грани блоков. Растворную постель устраивают по очищенному основанию. Маяки укладывают около наружной грани блока на расстоянии 8-10 см от боковых граней. Правильность установки верха блока проверяют по причалке и визированием на ранее установленные блоки. Горизонтальность верха блока в продольном направлении контролируют правилом с уровнем и визированием на ранее установленные блоки. Правильность установки верха блока перемычки проверяют, промеряя расстояние от отметки верха блока до опорной четверти перемычки метром или шаблоном, а маячных блоков внутренних стен - до верха блока. Верх фронтонных блоков проверяют по причалке, натянутой по скату фронтона.

Незначительные отклонения в положении блока по фронтону исправляют смещением его по продольной оси стены. Перемещать блоки-перемычки вдоль стен нельзя, так как это может вызвать смещение блоков нижнего яруса. Монтаж панелей наружных стен крупнопанельных зданий начинают:

• стен подвальной части - после монтажа фундаментов;
• стен первого этажа - после окончания работ по подземной части здания;
• на втором и последующих этажах - после окончательного закрепления всех конструкций нижележащего этажа.

На монтажном горизонте устанавливают для каждой боковой панели два маяка на расстоянии 15-20 см от боковых граней. Для панелей наружных стен маяки располагают около наружной плоскости здания. Подаваемую краном панель останавливают над местом установки на высоте 30 см от перекрытия, после этого панель направляют на место установки, контролируя при этом правильность опускания панели на место. Правильность установки на место основания панелей наружных стен проверяют по линии обреза стен нижележащего этажа.

Монтаж несущих панелей внутренних стен ведут так же, как и наружных, с установкой двух маяков. Не несущие панели и перегородки устанавливают непосредственно на раствор. При монтаже гипсобетонных перегородок перед устройством постели на основание кладут полосу толя, рубероида или другого гидроизоляционного материала шириной 30 см; загнутые кверху при устройстве полов края полосы предохраняют перегородку от попадания влаги. Установка на раствор и выверка панелей поперечных стен значительно облегчается, если проектом предусмотрена заводка панели в штрабу стыка наружных панелей. Торцовые ребра наружных панелей в этом случае служат направляющими. Для временного крепления торца панели, примыкающего к наружной стене, его расклинивают; свободный торец панелей и перегородок крепят треугольной стойкой, винтовое устройство наверху стойки облегчает доводку панели в плоскость стены. Если панель только примыкает к панелям внутренних стен, примыкающий торец временно закрепляют распорной или угловой струбциной.

Монтаж железобетонных оболочек покрытий общественных зданий (транспортных, спортивных, зрелищных, торговых сооружений и т. п.) ведется по двум основным технологиям монтажа сборно-монолитных оболочек:

• на уровне земли - на кондукторе с последующим подъемом цельнособранной оболочки на проектную отметку с помощью монтажных кранов;
• на проектных отметках.

Основным методом является монтаж сборных оболочек на проектных отметках, который выполняется на монтажных поддерживающих устройствах или с опиранием укрупненных элементов оболочки на несущие конструкции здания - стены, контурные фермы и т. д.

Длинную цилиндрическую оболочку размером 12x24 м собирают из бортовых элементов в виде двускатных предварительно-напряженных балок и криволинейных плит размером 3x12 м. Монтаж каркаса здания начинают с монтажа колонн. В зависимости от параметров монтажного крана применяются два варианта организации монтажа: в первом случае подкрановые балки устанавливают сразу после монтажа колонн отдельным потоком, а монтаж оболочки ведут краном, расположенным вне пролета монтируемой оболочки; во втором - сборка ведется краном, перемещающимся внутри монтируемого пролета здания. Под бортовые элементы после их укладки устанавливают временные трубчатые опоры, так как до замоноличивания стыков они не способны воспринимать изгибающие усилия от веса отдельно лежащих элементов скорлупы. Укрупнение торцевых плит с затяжками производится на укрупнительных стендах. После монтажа всех элементов сваривают выпуски арматуры и замоноличивают стыки. Раскружаливание производят после набора бетоном в стыках 70% проектной прочности.

Монтаж отдельно стоящих оболочек (под отдельно стоящими оболочками понимаются оболочки размером 36x36 и 24x24 м из плит размером 3x3 м, скорлупа которых опирается на четыре фермы-диафрагмы, конструктивно не связанные со смежными оболочками) ведется с использованием обычных монтажных кранов. Такие оболочки собирают на специальных приспособлениях - инвентарных передвижных кондукторах. Кондуктор перемещается по железнодорожным путям, устанавливаемым на прочное основание - бетонная подготовка, сборные плиты, слой балласта. При возведении здания с несколькими оболочками полная сборка кондуктора выполняется один раз, а затем кондуктор перемещается в следующую ячейку. Монтаж оболочки начинают с установки фермы-диафрагмы, расположенной в торце пролета, затем устанавливают вторую ферму вдоль наружной стены. Фермы раскрепляют между собой распоркой и закрепляют оттяжками. После этого собирают кондуктор, устанавливая опорные тележки, стойки, две несущие фермы и решетчатые прогоны. После выверки и временного раскрепления кондуктора жесткими связями между тележками (оттяжками - за колонны и распорками - к фермам) снимают часть прогонов и монтируют третью контурную ферму, которую после выверки распорками прикрепляют к кондуктору. После этого кран перемещают в пролет и приступают к монтажу угловых плит оболочки и затем остальных плит в установленной последовательности. Плиты укладывают на опорные столики предварительно выверенных решетчатых прогонов кондуктора. После монтажа половины плит оболочки кран выходит из ячейки, устанавливает на место ранее снятые прогоны и затем ставит четвертую контурную ферму. Оставшиеся плиты монтируют в аналогичной зеркальной последовательности.

При строительстве многопролетных промышленных зданий, перекрытых оболочками двоякой кривизны размером 36x38 или 24*24 м, применяют инвентарные кондукторы, передвигающиеся с позиции на позицию по рельсам. В пролете или одновременно в нескольких пролетах устанавливают, а затем поднимают на проектные отметки кондукторы, которые представляют собой сетчатые кружальные конструкции, повторяющие очертания оболочки. На колонны с помощью монтажных кранов устанавливают контурные фермы оболочки. После укладки сборных плит, которую производят с контуров оболочки к центру, и выверки их положения сваривают стыковые соединения и замоноличивают швы. После того как бетон в стыках достигнет 70% проектной прочности, оболочку раскружаливают, кондуктор опускают в транспортное положение и передвигают по рельсам на смежную позицию.

Монтаж многоволновых оболочек размером 18x24 м из плит 3x6 м имеет ту особенность, что смежные оболочки опираются на общую контурную ферму длиной 24 м, а по верхнему поясу 18-метровых контурных ферм смежные оболочки замоноличиваются. При строительстве двух- или трехпролетного здания монтаж осуществляется на двух или трех кондукторах. Порядок сборки и установки кондукторов такой же, как и для отдельно стоящих оболочек, но порядок сборки отличается: сначала устанавливается первый кондуктор, затем ставят и крепят к нему две 18-метровые фермы-диафрагмы - одну крайнюю и одну среднюю (в однопролетном здании - обе крайние) и 24-метровую крайнюю ферму. На 18-метровые фермы перед подъемом устанавливают ходовые подмости и элементы стальной инвентарной опалубки. После установки, выверки и раскрепления ферм сваривают угловые зоны и начинают монтировать элементы скорлупы. При возведении многопролетного здания после закрепления ферм первой оболочки устанавливают фермы смежных оболочек. Во избежание опрокидывания их раскрепляют между собой жесткими распорками, привариваемыми в угловых зонах к закладным деталям верхних поясов. Таким образом, обеспечивается возможность установки кондукторов в остальных пролетах. Монтаж скорлупы начинают с укладки угловых плит, затем устанавливают контурные плиты дальнего ряда и среднего. Рядовые плиты укладывают на балки кондуктора. После установки плит среднего ряда ставят 24-метровую ферму, а затем укладывают последний ряд плит, которые монтируют через установленную ферму. После этого сваривают выпуски арматуры и закладных деталей. До замоноличивания стыков должен быть выполнен монтаж первого ряда плит в смежной оболочке. Замоноличивание стыков начинают с угловых зон и примыкания плит к 18-метровым фермам, а остальные стыки замоноличивают в направлении от 24-метровых ферм к шелыге свода.

Оболочки двоякой положительной кривизны размером 18x24, 24x24, 12x36 и 18x36 м монтируют укрупненными блоками, собранными на стендах из панелей 3x6 или 3x12 м. Панели собирают в монтажный блок на стенде путем сварки закладных деталей и раскрепления временными монтажными связями. Длина укрупненного блока соответствует пролету оболочки. После этого блок краном устанавливают в проектное положение на заранее смонтированные бортовые элементы.

Байтовые висячие покрытия являются разновидностью железобетонных оболочек. Они состоят из железобетонного контура с натянутой на него сеткой стальных канатов (вант) и уложенных по ним сборных железобетонных плит. Байтовая сеть состоит из продольных и поперечных стальных канатов, расположенных по главным направлениям поверхности оболочки под прямым углом друг к другу. Концы вант заанкеривают с помощью специальных гильз в опорном железобетонном контуре оболочки. При монтаже висячих покрытий на железобетонный контур натягивается вантовая сеть из стальных канатов, обеспечивающая проектную кривизну оболочки. Затем по канатам укладывают сборные железобетонные плиты покрытия и их временную пригрузку в виде равномерного заполнения оболочки штучным грузом, вес которого принимают равным весу кровли и временной нагрузки. После этого замоноличивают швы между сборными плитами оболочки. После достижения бетоном проектной прочности временную пригрузку снимают. Таким образом, в железобетонных плитах создают предварительное напряжение, и они включаются в общую работу покрытия, что уменьшает деформативность висячей конструкции.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1. Технологическая часть

2. Механическая часть

2.3 Расчет толщины стенки обечайки

2.4 Расчет днища

2.5 Расчет и выбор фланцевого соединения

2.6 Расчет укрепления отверстий

3. Монтажная часть

3.1 Транспортировка оборудования, аппарат до места монтажа

3.3 Выбор опор

3.4 Проведение испытаний

4. Охрана труда

4.2 Пожарная безопасность

4.3 Охрана окружающей среды

5. Заключений

Список использованных источников

Введение

оборудование конструкционный монтаж материал

В условиях постоянного роста объемов промышленного, гражданского и жилищного строительства, осуществляемого в нашей стране, большую роль играет индустриальный метод строительства из сборных конструкций заводского изготовления. Индустриальное строительство позволяет превращать строительные площадки в монтажные , на которых осуществляется механизированная сборка зданий и сооружений из элементов, изготавливаемых на специализированных заводах. Оно является основой технического прогресса в этой отрасли народного хозяйства, снижает трудоемкость, сокращает продолжительность строительства, улучшает его качество и снижает стоимость, сокращает сроки ввода объектов в эксплуатацию. Удельный вес монтажных работ в строительстве увеличивается с каждым годом. Наряду с продолжающимся использованием сборных железобетонных конструкций в ближайшие годы предусматривается дальнейший рост применения металлических конструкций. Развитие монтажных работ как ведущего строительного процесса базируется на распространении комплексной механизации и автоматизации работ. Большую роль в этом играет совершенствование монтажных машин, парк которых постоянно растет, увеличение их грузоподъемности позволяет повышать массу монтируемых блоков.

Для развития монтажных процессов значительную роль играют эффективные материалы и конструкции. К числу таких материалов и изделий следует отнести: легкие бетоны, асбесто- и армоцементные изделия, синтетические материалы, герметики, пенопласта, алюминиевые сплавы и др. Развитию монтажных работ способствует применение железобетонных и металлических предварительно напряженных конструкций, конструкций из трубчатых элементов, вантовых, структурных, мембранных, сборных железобетонных оболочек, а также облегченных конструкций покрытий из профилированного штампованного настила и листа из алюминиевых сплавов, пространственных блоков. Совершенствуются технология и организация монтажных работ, широкое распространение получают методы монтажа, такие, как безвыверочный, принудительный монтаж, монтаж крупными строительно технологическими блоками и блоками полной готовности, конвейерный метод, позволяющие сокращать трудоемкость работ. Освоен и совершенствуется монтаж с транспортных средств. Большое внимание уделяется подготовительным работам и укрупнительной сборке, комплектации и максимальной готовности монтируемых конструкций и элементов зданий, приводящим к уменьшению трудоемкости вспомогательных процессов, сокращению объема работ на высоте и непроизводительному перемещению монтажников.

Тем не менее, в монтажном процессе остается еще большое количество ручных операций, главным образом по выверке и заделке стыков. Механизация и автоматизация таких работ являются неотложными задачами совершенствования монтажного процесса. Сокращение объема ручного труда на монтаже строительных конструкций должно базироваться на резком повышении уровня монтажной технологичности и осуществляться путем совершенствования монтажных машин, комплексной механизации, широкой автоматизации и роботизации строительного производства, повышения уровня заводской готовности монтируемых конструкций.

1. Технологическая часть

1.1 Литературный обзор существующих конструкций оборудования

Колонные аппараты-цилиндрические вертикальные сосуды постоянного или переменного сечения, оснащенными внутренними тепло- и массообменными устройствами (тарелками, насадками),а также вспомогательными узлами, обеспечивающие проведение технологического процесса (ректификации, абсорбции, экстрактивной ректификации, экстракции, прямого теплообмена между паром и жидкостью.

Рис. 1 Схема колонного аппарата

Классификация колонных аппаратов

Аппараты колонного типа могут быть классифицированы в зависимости от технологического назначения, рабочего давления и типа контактных (массообменных) устройств.

В зависимости от назначения каждый массообменный аппарат носит наименование конкретного, целенаправленного массообменного процесса: ректификационная колонна, абсорбер, адсорбер, экстрактор и т.д.

Ректификационная колонна - это аппарат, в котором происходит процесс ректификации, т.е. массообмен между жидкой и паровой фазами для четкого разделения компонентов (смеси двух взаимно растворимых жидкостей с получением целевых продуктов требуемой концентрации). Такое разделение обеспечивается в результате процесса ректификации, под которым понимают двусторонний массообмен между двумя фазами растворов, одна из которых паровая, другая - жидкая. Диффузионный процесс разделения жидкостей ректификацией возможен при условии, что температуры кипения жидкостей различны. Для осуществления диффузии пары и жидкости должны как можно лучше контактировать между собой, двигаясь в ректификационной колонне навстречу друг другу: жидкость под собственным весом сверху вниз, пары - снизу вверх.

Из свойств равновесной системы известно, что при контактировании неравновесных паровой и жидкой фаз система стремится к состоянию равновесия в результате массообмена и теплообмена между этими фазами. Следовательно, для протекания ректификации необходимо, чтобы контактируемые жидкость и пары при одном и том же давлении не были равновесными. Иными словами, нужно, чтобы температура жидкости была ниже температуры паров.

Ректификационные колонны широко применяются в различных отраслях промышленности, в частности, в нефтегазопереработке для разделения нефти и мазута на установках первичной перегонки нефти (АВТ), бензина на установках вторичной перегонки, углеводородных газов на газофракционирующих установках (ГФУ), продуктов реакций на установках

Рис. 2 Ректификационная колонна

Абсорбер - это аппарат для избирательного поглощения жидкостью (абсорбентом) целевых составных частей исходной газовой смеси.

Процесс абсорбции протекает тогда, когда парциальное давление или концентрация извлекаемого компонента в газовой смеси больше, чем в абсорбенте. Чем больше эта разность, тем интенсивнее переход компонента из газовой смеси в жидкость (абсорбент). Когда парциальное давление или концентрация компонента в жидкости больше, чем в газовой смеси, происходит десорбция - выделение растворенного газа из раствора.

Абсорберы и десорберы работают попарно. В некоторых случаях абсорбцию и десорбцию осуществляют последовательно в одном и том же аппарате. Абсорберы и десорберы обычно конструктивно не отличаются друг от друга.

Рис. 3 Абсорбер с регулярной насадкой Рис.4Абсорбер с комбинированными контактными устройствами

Адсорбер - аппарат, в котором протекает процесс адсорбции, т.е. массообмен между твердой и жидкой фазами для извлечении из смеси нужных компонентов.

Процесс адсорбции заключается в избирательном поглощении вещества поверхностью адсорбента - пористого твердого тела. Такое поглощение объясняется наличием сил взаимного притяжения между молекулами адсорбента и молекулами адсорбируемого вещества. Адсорбенты используют в виде зерен размером до 10 мм и в пылевидном состоянии. Применяют также молекулярные сита - синтетические цеолиты, имеющие поры одинаковых размеров.

Адсорбцию обычно применяют для разделения «бедных» смесей (содержащих незначительные количества поглощаемых веществ) и смесей, состоящих из трудноразделяемых компонентов. На нефтеперерабатывающих заводах путем адсорбции производят очистку масел и парафина, извлечение бензина из углеводородных газов, осушку газов, воздуха и т.п.

Поглощенное адсорбентом вещество выделяется из него десорбцией - процессом, обратным адсорбции. В результате десорбции и последующей обработки адсорбента он регенерируется и может быть использован вновь.

Десорбцию и регенерацию адсорбента проводят водяным паром и различными жидкостями, из которых затем извлекают целевые вещества. Нецелевые компоненты можно выжигать, если при этом регенерируемый адсорбент не потеряет присущих ему свойств.

В большинстве случаев адсорберы и десорберы - колонные аппараты. Наиболее сложны аппараты непрерывного действия - адсорберы с движущимся зернистым адсорбентом и адсорберы с кипящим слоем адсорбента.

Экстрактор - аппарат, в котором осуществляется процесс экстракции, т.е. массообмен между двумя жидкими фазами для удаления из смеси нежелательных компонентов и т.д.

Жидкостную экстракцию в нефтепереработке применяют для очистки масел, а также в производстве дизельного топлива и керосина. Процесс экстракции заключается в разделении смеси компонентов путем обработки твердой или жидкой фазы жидким избирательным растворителем. В качестве избирательных растворителей используют фурфурол, фенол, жидкий сернистый ангидрид, диэтиленгликоль, жидкий пропан и др.

Конструкции экстракторов должны обеспечить тщательное контактирование массообменивающихся фаз и их последующее разделение. Большинство экстракторов представляет собой колонны с тарелками или насадкой. В колоннах экстракция осуществляется контактированием в противотоке рафинатного и экстрактного растворов.

В зависимости от применяемого давления колонные аппараты подразделяются на атмосферные, вакуумные и колонны, работающие под избыточным давлением.

К атмосферным колоннам обычно относят колонны, в верхней части которых рабочее давление незначительно превышает атмосферное и определяется сопротивлением коммуникаций и аппаратуры, расположенных на потоке движения паров ректификата после колонны. Давление в нижней части колонны зависит в основном от сопротивления ее внутренних устройств и может значительно превышать атмосферное (например, колонна для разделения смеси этилбензола и ксилолов). В колоннах, работающих под избыточным давлением , величина последнего может значительно превышать атмосферное - давление может достигать 100 и более МПа.

Давление является одним из важных факторов эксплуатации колонн. Например, для процессов ректификации главной предпосылкой для его выбора является температурный режим процесса. Повышенное давление позволяет осуществить фракционирование при высоких температурах, что необходимо в случае разделения смесей, состоящих из компонентов с низкими температурами кипения (ректификация низкомолекулярных углеводородов).

В ректификационной колонне давление меняется по высоте аппарата в зависимости от гидравлических сопротивлений тарелок и отбойных устройств.

Для разделения компонентов с высокой температурой кипения ректификацию нужно проводить при низких температурах, чтобы избежать разложения высокомолекулярных углеводородов - при температуре их кипения. С этой целью ректификацию проводят в вакуумных колоннах, где температуры кипения искусственно снижают в зависимости от величины вакуума. Особенно распространены вакуумные колонны, применяемые на мазутоперегонных установках для получения масляных дистиллятов.

В вакуумных колоннах давление ниже атмосферного (создано разрежение), что позволяет снизить рабочую температуру процесса и избежать разложения продукта (разделение мазута, производство стирола, синтетических жирных, кислот и др.). Величина остаточного давления в колонне определяется физико-химическими свойствами разделяемых продуктов и главным образом допустимой максимальной температурой их нагрева без заметного разложения.

Массообменные контактные устройства

Для обеспечения эффективного контактирования фаз, как было сказано ранее, массообменные колонны снабжаются массообменными устройствами.

В настоящее время известно большое количество разнообразных массообменных устройств, при этом продолжается разработка новых прогрессивных. Это объясняется тем, что к массообменным устройствам предъявляется большое количество требований, многие из которых противоречат друг другу. Поэтому невозможно разработать универсальной конструкции массообменных устройств.

Области применения контактных устройств определяются свойствами разделяемых смесей, рабочим давлением в аппарате, нагрузками по пару (газу) и жидкости и т.п.

К конструкциям массообменных устройств предъявляются следующие основные требования: дешевизна, простота в обслуживании, высокая производительность, максимально развитая поверхность контакта между фазами и эффективность передачи массы вещества из одной фазы в другую, устойчивость режима в широком диапазоне нагрузок, максимальная пропускная способность по паровой (газовой) и жидкой фазе, минимальное гидравлическое сопротивление, прочность конструкции и долговечность и т.д.

В зависимости от способа организации контакта фаз массообменные устройства обычно подразделяют на тарельчатые, насадочные и роторные.

Около 60% изготавливаемых колонных аппаратов для абсорбции и ректификации представляют собой тарельчатые колонны, остальные насадочные. Последние при правильной организации гидродинамики процесса часто более экономичны, чем тарельчатые.

В колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, насадочные и пленочные.

Роторные и пленочные из-за сложности изготовления и высокой стоимости мало используются в промышленности, поэтому здесь не рассматриваются.

Тарельчатые массообменные устройства

В нефтеперерабатывающей промышленности наибольшее распространение находят тарельчатые колонные аппараты. В тарельчатой колонне процесс массообмена осуществляется путем многократного ступенчатого контактирования двух фаз. Для этой цели она и снабжается специальными устройствами - тарелками, на которых в основном и происходит массообмен, если не считать незначительного массообмена в свободном объеме колонны. Тарелки монтируют горизонтально внутри колонны.

В ректификационных колоннах применяются тарелки различных конструкций, существенно различающиеся по своим рабочим характеристикам и технико-экономическим данным.

При оценке конструкций тарелок обычно принимают во внимание следующие показатели:

1. производительность;

2. гидравлическое сопротивление;

3. эффективность при разных рабочих нагрузках;

4. диапазон рабочих нагрузок в условиях достаточно высокой эффективности;

5. сопротивление одной теоретической тарелки при разных рабочих нагрузках;

6. возможность работы на средах, склонных к образованию инкрустаций, к полимеризации и т.п.;

7. простоту конструкции, проявляющуюся в трудоемкости изготовления, монтажа, ремонтов;

8. металлоемкость.

Тарелок универсальных конструкций, как и других массообменных устройств, не существует. В большинстве случаев для оценки достаточно иметь данные по показателям а, в и г ; если они различаются сравнительно слабо, то анализируют показатели е, ж и з. Показатели б и д имеют большое значение для вакуумных и многотарельчатых колонн, где решающую роль играет сопротивление аппарата. Поэтому в целом ряде случаев для вакуумных колонн может оказаться целесообразным применение тарелок, обладающих относительно низкой эффективностью и малым гидравлическим сопротивлением.

Основы классификации тарельчатых массообменных устройств

В настоящее время в промышленной практике известны сотни различных конструкций тарелок, многие из которых имеют лишь чисто познавательное значение. Другие конструкции, хотя и различаются отдельными элементами, в практической области имеют равноценные основные показатели. Вплоть до настоящего времени нет достаточно стройной классификации тарельчатых устройств, хотя попытки в этом направлении делались неоднократно. Поэтому здесь будут приведены лишь общие принципы, которые позволят ориентироваться во всем многообразии имеющихся конструкций тарелок и производить их предварительную оценку

1.2 Описание и обоснование выбранной конструкции

Рис. 5 Ректификационная колонна

Ректификация известна с начала XIX века как один из важнейших технологических процессов главным образом спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ректификацию во всем мире применяют в самых различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение. Ректификация -- это процесс многократного испарения и конденсации, в ходе которого исходная смесь разделяется на 2 или более компонентов, и паровая фаза насыщается легколетучим (низкокипящим) компонентом, а жидкая часть смеси насыщается тяжелолетучим (высококипящим) компонентом.

Ректификационная колонна -- цилиндрический вертикальный сосуд постоянного или переменного сечения, оснащенный внутренними тепло- и массообменными устройствами и вспомогательными узлами, предназначенный для разделения жидких смесей на фракции, каждая из которых содержит вещества с близкой температурой кипения. Классическая колонна представляет собой вертикальный цилиндр, внутри которого располагаются контактные устройства -- тарелки или насадки. Соответственно различают ректификационные 0колонны тарельчатые и насадочные.

Принцип работы колонны заключается в подаче исходной смеси, нагретой до температуры питания в паровой, парожидкостной или жидкой фазе, поступающей в колонну в качестве питания. Зону, в которую подаётся питание, называют эвапорационной, так как там происходит процесс эвапорации -- однократного отделения пара от жидкости. Пары поднимаются в верхнюю часть колонны, охлаждаются, конденсируются в холодильнике-конденсаторе и подаются обратно на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения. Таким образом, в верхней части колонны (укрепляющей) противотоком движутся пары (снизу вверх) и стекает жидкость (сверху вниз). Стекая вниз по тарелкам, жидкость обогащается высококипящими компонентами, а пары, чем выше поднимаются вверх колонны, тем более обогащаются легкокипящими компонентами. Таким образом, отводимый с верха колонны продукт обогащен легкокипящим компонентом. Продукт, отводимый с верха колонны, называют дистиллятом. Часть дистиллята, сконденсированного в холодильнике и возвращённого обратно в колонну, называют орошением или флегмой. Отношение количества возвращаемой в колонну флегмы и количества отводимого дистиллята называется флегмовым числом. Для создания восходящего потока паров в кубовой (нижней, отгонной) части ректификационой колонны часть кубовой жидкости направляют в теплообменник, образовавшиеся пары подают обратно под нижнюю тарелку колонны.

Таким образом, в кубе колонны создается 2 потока:1 поток-жидкость, стекающая с верха (из зоны питания + орошение) 2 поток -пары, поднимающиеся с низа колонны.

Кубовая жидкость, стекая сверху вниз по тарелкам, обогащается высококипящим компонентам, а пары обогащаются легкокипящим компонентом.

В случае, если разгоняемый продукт состоит из двух компонентов, конечными продуктами являются дистиллят, выходящий из верхней части колонны и кубовый остаток. Ситуация усложняется, если необходимо разделить смесь состоящую из большого количества фракций.

Классификация ректификационных колонн

Применяемые в нефте- и газопереработке ректификационные колонны подразделяются:

1) по назначению:

Для атмосферной и вакуумной перегонки нефти и мазута;

Вторичной перегонки бензина;

Стабилизации нефти, газоконденсатов, нестабильных бензинов;

Фракционирования нефтезаводских, нефтяных и природных газов;

Отгонки растворителей в процессах очистки масел;

Разделения продуктов термодеструктивных и каталитических процессов переработки нефтяного сырья и газов

2) по способу межступенчатой передачи жидкости:

С переточными устройствами (с одним, двумя или более);

Без проточных устройств провального типа

3) по способу организации контакта парогазовой и жидкой фазы:

Тарельчатые

Насадочные

Роторные

По типу применяемых контактных устройств наибольшее распространение получили тарельчатые, а также насадочные ректификационные колонны.

В ректификационных колоннах применяются сотни различных конструкций контактных устройств, существенно различающихся по своим характеристикам и технико-экономическим показателям. При этом в эксплуатации находятся наряду с самыми современными конструкциями контактные устройства таких типов (например, желобчатые тарелки), которые, хотя и обеспечивают получение целевых продуктов, но не могут быть рекомендованы для современных и преспективных производств.

При выборе типа контактных устройств обычно руководствуются следующими основными показателями:

а) производительностью;

б) гидравлическим сопротивлением;

в) коэффициентом полезного действия;

г) диапазоном рабочих нагрузок;

д) возможностью работы на средах, склонных к образованию смолистых или других отложнний;

е) материалоемкостью

ж) простотой конструкции, удобством изготовления, монтажа и ремонта

Промышленные ректификационные колонны могут достигать 80 метров в высоту и более 6,0 метров в диаметре. В ректификационных колоннах в качестве контактных устройств применяются тарелки, которые дали название химическому термину, и насадки. Насадка, заполняющая колонну, может представлять собой металлические, керамические, стеклянные и другие элементы различной формы.

Ректификационные установки по принципу действия делятся на периодические и непрерывные. В установках непрерывного действия разделяемая сырая смесь поступает в колонну и продукты разделения выводятся из неё непрерывно. В установках периодического действия разделяемую смесь загружают в куб одновременно и ректификацию проводят до получения продуктов заданного конечного состава.

В ректификационных и абсорбционных колоннах применяются тарелки различных конструкций (колпачковые, клапанные, струйные, провальные и т. п.), существенно различающиеся по своим рабочим характеристикам и технико-экономическим данным. При выборе конструкции контактного устройства учитывают как их гидродинамические и массообменные характеристики, так и экономические показатели работы колонны при использовании того или иного типа контактных устройств.

Ситчатые тарелки. Колонна с ситчатыми тарелками представляет собой вертикальный цилиндрический корпус с горизонтальными тарелками, в которых равномерно по всей поверхности просверлено значительное число отверстий диаметром 1-5 мм. Газ проходи сквозь отверстия тарелки и распределяется в жидкости в виде мелких струек и пузырьков сетчатые тарелки отличаются простотой устройства, легкостью монтажа, осмотра и ремонта. Гидравлическое сопротивление этих тарелок невелико. Сетчатые тарелки устойчиво работают в довольно широком интервале скоростей газа, причем в определенном нагрузок по газу и жидкости эти тарелки обладают высокой эффективностью. Вместе с тем ситчатые тарелки чувствительны к загрязнителям и осадкам, которые забивают отверстия тарелок.

Колпачковые тарелки. Менее чувствительны к загрязнениям, чем ситчатые, и отличаются более высоким интервалом устойчивой работы колонны с колпачковыми тарелками. Газ на тарелку поступает по патрубкам, разбиваясь затем прорезями колпачка на большое число отдельных струй. Далее газ проходит через слой жидкости, перетекающей по тарелке от одного сливного устройства к другому. При движении через слой значительная часть мелких струй распадается и газ распределяется в жидкости в виде пузырьков. Интенсивность образования пены и брызг на колпачковых тарелках зависит от скорости движения газа и глубины погружения колпачка в жидкость. Колпачковые тарелки изготовляют с радиальным или диаметральным переливами жидкости. Колпачковые тарелки устойчиво работают при значительных изменениях нагрузок по газу и жидкости. К их недостаткам следует отнести сложность устройства и высокую стоимость, низки предельные нагрузки ею газу, относительно высоко гидравлическое сопротивление, трудность очистки.

Клапанные тарелки. Принцип действия клапанных тарелок состоят в том, что свободно лежащий что свободно лежащий над отверстием в тарелке круглый клапан с изменением расхода газа своим весом автоматически регулирует величину площади зазора между клапаном и плоскостью тарелки для прохода газа и тем самым поддерживает постоянной скорость газа при его истечении в барботажный слой.

1.3 Выбор грузоподъемного оборудования

Рис. 6 Расчетная схема

Определяем требуемую грузоподъемность крана

Gтр - масса груза, т

Lцм - расстояние от основания до центра массы, м

Lc - расстояние от основания до места строповки, м

Lc = H0 - при строповке за вершину оборудования, м

N k - количество кранов участвующих в подъеме оборудования, шт

Определение высоты подъема крюка для подъема оборудования

где h ф - высота фундамента, м

h 0 - высота оборудования до места строповки, м

h c - длинна стропа соединяющего груз с крюком крана, м

Выбираем монтажный кран марки СКГ 160 с длинной стрелы 30м, грузоподъемностью 82т и вылетом крюка 50м.

Рис. 7 Грузовысотная характеристика крана СКГ-160

2.2 Расчет системы дотяжки

Рис. 8 Расчетная схема дотяжки

Определяем усилие в дотяжке

где G 0 - масса оборудования, т

Усилие, действующее на крюке подвижного блока полиспаста

Усилие на неподвижном блоке

Подбираем подвижный и неподвижный блоки по большему значению усилия

Грузоподъемность - 1000 кН

Количество роликов в блоке - 5 шт. (общее количество роликов 10 шт.)

Диаметр роликов 750 мм

Масса блока - 1760 кг (общая масса 3520 кг)

Длинна полиспаста в стянутом виде - 3500 мм

Усилие в сбегающей нити полиспаста

где m n - общее количество рабочих роликов без учета отводных, шт

Коэффициент полезного действия полиспаста с учетом отводных блоков

Рассчитываем разрывное усилие в канате

где S - усилие в канате, кН

k з - коэффициент запаса прочности каната

Выбираем канат для полиспаста марки ЛК-РО

6х36(1+7+7/7+14)+1о.с.

Диаметр каната - 23.5 мм

Разрывное усилие - 338 кН

Масса 1000м - 2130 кг

Определяем длину каната для полиспаста

где m - общее число роликов

H - длинна полиспаста в растянутом виде, м

h 1 - величина сокращения полиспаста, м

h 2 - длинна полиспаста в стянутом виде, м

D р - диаметр ролика, м

l 1 - длинна сбегающей нити полиспаста, м

l 2 - длинна запаса каната, м

Суммарная масса полиспаста

где G б - масса обоих блоков полиспаста, кг

G к - масса каната для полиспаста, кг

G 1000м - масса 1000 м каната, кг

Усилие, действующее на канат, закрепляющий неподвижный блок полиспаста, работающего под наклоном (при сбегающей ветви каната с подвижного блока)

Разрывное усилие каната для закрепления неподвижного блока

где m - число ветвей в стропе, шт

Выбираем канат для закрепления неподвижного блока марки ЛК-РО

6х36(1+7+7/7+14)+1о.с.

Маркировочная группа - 1960 МПа

Диаметр каната - 25.5 мм

Разрывное усилие - 383 кН

Масса 1000м каната - 2495 кг

Подбираем лебедку по усилию S n

Тип лебедки ЛМН-12

Тяговое усилие - 125 кН

Канатоемкость - 800 м

Диаметр барабана - 750 мм

Масса лебедки с канатом - 5643 кг

Определяем требуемую массу якоря для закрепления лебедки

Рис. 9 Расчетная схема якоря

N 1 - горизонтальная составляющая нагрузки

N 2 - вертикальная составляющая нагрузки

б - угол наклона тяги якоря к горизонту

k y - коэффициент устойчивости якоря от сдвига

G л - масса лебедки, кг

Определяем требуемое число бетонных блоков для якоря

где q б - масса одного блока, шт

Таблица 1

Блоки бетонные

Масса якоря

где m - число блоков, шт

Проверка якоря на опрокидывание

где b - плечо удерживающего момента

a - плече опрокидывающего момента от усилия в тяге

1.4 Описание технологической установки

Рис. 10 Принципиальная схема блока атмосферной перегонки нефти установки ЭЛОУ-АВТ-6:1-отбензинивающая колонна;2- атмосферная печь; I-нефть с ЭЛОУ; II-легкий бензин; III-газ

Блок атмосферной перегонки нефти высокопроизводительной, наиболее распространенной в нашей стране установки ЭЛОУ-АВТ-6 функционирует по схеме двухкратного испарения и двухкратной ректификации.

Обезвоженная и обессоленная на ЭЛОУ нефть дополнительно подогревается в теплообменниках и поступает на разделение в колонну частичного отбензинивания 1. Уходящие с верха этой колонны углеводородный газ и легкий бензин конденсируются и охлаждаются в аппаратах воздушного и водяного охлаждения и поступает в емкость орошения. Часть конденсата возвращается на верх колонны 1 в качестве острого орошения. Отбензиненная нефть с низа колонны 1 подается в трубчатую печь, где нагревается до требуемой температуры и поступает в атмосферную печь. Часть отбензиненной нефти из печи возвращается в низ колонны в качестве горячей струи.

2. Механическая часть

2.1 Выбор конструкционных материалов

Для корпуса аппарата выбираем по рекомендациям листовую сталь марки 16 ГС по ГОСТ 10885-5, для которой технические требования по ГОСТ 10885-5; рабочие условия: tR = 240°С; р=0,5 МПа. Виды испытаний и требования по ГОСТ 10885-5 (испытания проводятся на заводе-поставщике металла по требованию заказчика). При выборе материала было учтено следующее: коррозионные свойства среды. При заданных рабочих параметрах скорость коррозии составляет менее 0,1 мм/год. технологические свойства используемого материала: свариваемость, пластичность и другие. влияние конструкционного материала на качество исходной смеси и продуктов разделения. технико-экономические соображения: нержавеющая сталь широко применяется в химическом машиностроении и других отраслях промышленности. Сварка автоматическая. Тип электрода по ГОСТ 10052-5 -Э-04Х20Н9. Опоры цилиндрические. Материал деталей опор должен выбираться из условий эксплуатации и в соответствии с техническими требованиями ОСТ 26-91-4.

2.2 Определение расчетных параметров

Рабочая и расчетная температура

Расчетная температура T R - это температура для определения физико-механических характеристик конструкционного материала и допускаемых напряжений. Она определяется на основании теплового расчета или результатов испытаний. Если при эксплуатации температура элемента аппарата может повысится до температуры соприкасающейся с ним среды, расчетная температура принимается равной рабочей, но не менее 20 °С. Проектируемый аппарат снабжен изоляцией препятствующей охлаждению или нагреванию элементов аппаратов внешней средой.

Рабочая температура аппарата Т=240 °С.

Расчетная температура Т Р =240°С.

Рабочее, расчетное и условное давление

Рабочее давление P - максимальное избыточное давление среды в аппарате при нормальном протекании технологического процесса без учета допускаемого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного устройства P=0,5МПа.

Расчетное давление P R - максимальное допускаемое рабочее давление, на которое производится расчет на прочность и устойчивость элементов аппарата при максимальной их температуре. Как правило, расчетное давление может равняться рабочему давлению.

Расчетное давление может быть выше рабочего в следующих случаях: если во время действия предохранительных устройств давление в аппарате может повыситься более чем на 10% от рабочего, то расчетное давление должно быть равно 90% давления в аппарате при полном открытии предохранительного устройства; если на элемент действует гидростатическое давление от столба жидкости в аппарате, значение которого свыше 5% расчетного, то расчетное давление для этого элемента соответственно повышается на значение гидростатического давления.

2.3 Определяем толщину стенки цилиндрической обечайки аппарата

работающего под внутренним избыточным давлением и определяем величину пробного давления при гидроиспытаниях, допускаемое внутреннее давление в рабочих условиях и в условиях гидроиспытаний.

Исходные данные для расчета:

D-внутренний диаметр обечайки, мм;

Н-высота обечайки, мм;

Р раб - рабочее давление, МПа;

Т раб - температура среды в резервуаре, єС;

П- скорость коррозии, мм/год;

Материал аппарата-16ГС

Среда- нетоксичная, некоррозионная

1.Определяем расчетную температуру стенки аппарата:

При Т>20єС,Т расч =Т раб =240 єС (23)

2. Определяем допускаемое напряжение для материала аппарата в рабочих условиях и в условиях гидроиспытаний:

а)в рабочих условиях

[?]=?·? * , (24)

где? * -определяем по табл.

Поправочный коэффициент для литых аппаратов равен 0,7-0,8 для сварных равен 1;

б)в условиях гидроиспытаний

[?] и =? т 20 /1,1, (25)

где? т 20 -определяем по таблице.

3.Опрделяем расчетное значение внутреннего избыточного давления в рабочих условиях:

Р расч =Р раб +Р г (26)

где Р г =p·g·Н-гидростатистическое

где p-плотность среды, кг/м 3 ;

g-ускорение свободного падения,м/с 2 ;

Н-высота столба жидкой среды в аппарате, м.

Если Р г составляет менее 5% от

Р раб,то Р расч =Р раб

Р г =1000·9,81·7,26=71220,6Па=0,712 МПа

Так как 0,712 МПа>0,0025 МПа, то Р расч =0,5+0,712=1,212 Мпа

4.Определяем пробное давление при гидроиспытаниях:

для сварных аппаратов

Р пр =maх{1,25·Р расч; Р расч +0,3}; (27)

где [?] 20 =?·? *

где? * -определяем по табл.для материала аппарата при 20 єС

1,25·Р расч =1,25·1,212·=1,91 МПа

Р рас +0,3=1,212+0,3=1,512 МПа

Р пр =max{1,91;1.512}=1.91 Мпа

5.Определяем расчетную и исполнительную толщину стенки аппарата:

S рас =max (28)

S рас =max{2,09;2,1,59}=2,09 мм

с=с 1 +с 2 +с 3

с=2+0,1+0,3=2,4 мм

S=2,09+2,4=4,49 мм

Принимаем S=5мм

6.Определяем допускаемое внутреннее давление:

а)в рабочем состоянии

0.75>1.1-условие выполняется

[P] и >Р пр

1,5>1,91-не выполняется

Толщину стенки увеличиваем для выполнения условия прочности

Принимаем S=7 мм

1,3>0,5-условие выполняется

2,7>1,91-условие выполняется

7.Проверяем условие применимости формулы:

Определяем толщину стенки эллиптического днища аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением и проверяем условия прочности.

1. Определяем расчетную температуру стенки аппарата:

при Т>20єС,Т р =Т=240єС (31)

2.Определяем допускаемое напряжение для материала аппарата в рабочих условиях:

3.Определяем расчетную толщину стенки по формуле:

4.Определяем исполнительную толщину стенки

c=c 1 +c 2 +c №

c=2+0,03+0,1=2,13

S=2+2,13=4,13мм

5.Определяем допускаемое внутреннее избыточное давление по формуле:

Применимость формулы проверяем по условию:

6.Проверяем условие прочности:

[Р]> Р в.р (35)

Выбор фланцевого соединения при заданных рабочих параметрах, подбор крепежных деталей и определение расчетной болтовой нагрузки на фланец.

1.Выбор фланцевого соединения

Тип фланцевого соединения выбирается в зависимости от рабочего давления и диаметра условного прохода штуцера

Назначение фланцев- Для труб и трубной арматуры

Тип фланцев- Стальные плоские приварные с выступом и впадиной

Стандарт ГОСТ 12828-67

Основные геометрические размеры фланцев для труб и трубной арматуры-D y =200мм; D ф =315 мм; D Б =280 мм; D 1 =258 мм; D 2 =250 мм; D 4 =222 мм; D 6 =225 мм; h=19 мм; h 1 =18 мм; h 2 =18 мм;d=18 мм;z=8

Материал фланцев и крепежных деталей как корпус аппарата 16ГС

Тип прокладки выбирается в зависимости от формы сопрягаемой поверхности выбранного фланцевого соединения

Конструкция прокладки- плоская неметаллическая.

Материал прокладки выбирается в зависимости от рабочего давления, температуры и свойств среды-паронит

2. Расчет болтовой нагрузки фланцевого соединения:

2.1 Определяем нагрузку на болты фланцевого соединения, находящегося под давлением среды:

Q б 1 =·(d в +(2b/3)) 3 ·Р раб +р·D c ·b 0 ·m· Р раб, (36)

где d в - внутренний диаметр прокладки, мм;

b=(D- d в)/2-ширина прокладки, мм;

D c = d в + b-средний диаметр прокладки, мм;

b 0 -расчетная ширина прокладки, мм; Определяется в зависимости от конструкции прокладки; для плоской прокладки b 0 = b при b<0,012 м, при b>0,012 м b 0 =1,1v b; для прокладки овального сечения b 0 = b/4;

m-коэффициент удельного давления на прокладку.

b= мм=0,018 м

D c =222+18=240 мм=0,240 м

Q б 1 = 3 ·0,5+3,14·0,240·0,018·2,5·0,5=0,017 МПа

Определяем нагрузку на болты фланцевого соединения, не находящегося под давлением среды, обеспечивающую смятие прокладки для надежной герметичности:

Q б 2 =р· D c · · b 0 ·q пр, (37)

q пр - давление на поверхность прокладки, МПа.

Q б 2 =3,14·0,240·0,005·20=0,075 Мпа

Выбираем максимальное значение:

Q б =max{ Q б 1 ; Q б 2 } (38)

Q б =max{0,087;0,075}=0,087 Мпа

Определяем нагрузку, приходящуюся на один болт:

где n б - число болтов

Определяем внутренний диаметр резьбы:

где [?] б -допускаемое напряжение для материала болта при рабочей температуре, Мпа

Определяем уточненное значение нагрузки на один болт:

Определяем минимальную нагрузку на болты:

Q min =n·q б 1 (42)

Q min =8·0,367=2,936 Мпа

Параметры фланца (толщину диска, сварные швы) рассчитаем по расчетной нагрузке:

Q p ==1,51 Мпа

Расчет отверстия не требующего укрепления, проверка укрепления выреза утолщением стенки цилиндрической обечайки и патрубка штуцера, определение геометрических размеров укрепляющего кольца.

1. Определяем расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки:

d p =d+2c 5 (44)

d p =200+2·2=204 мм=0,204 м

2. Определяем наибольший диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления, при наличии избыточной толщины стенки обечайки:

где S p -расчетная толщина стенки обечайки, мм.

D p -расчетный внутренний диаметр укрепляемого элемента. Для отверстия, расположенного на обечайки и стандартном эллиптическом днище, у которого Н=0,25 D, D р =D

Расчетный диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию d p < d 0

0,204<0,2101-условие выполняется

3. Монтажная часть

3.1 Транспортировка ректификационной колонны, аппарат до места монтажа

Транспортировка -- процесс перемещения груза/объекта в место назначения, посредством тех или иных транспортных средств.

Негабаритный груз -- это такой груз, весогабаритные параметры которого превышают допустимые при транспортировке размеры и установленные правилами дорожного движения нормы. Другими словами, негабаритный размер -- это такой размер груза, который невозможно поместить в стандартное транспортное средство.

В нашем случае грузом является ректификационная колонна. Её параметры:

Транспортировка колонны будет осуществляться с помощью автотранспорта.

Основные документы, регулирующие перевозку негабаритных грузов автомобильным транспортом в Российской Федерации:

1. Правила дорожного движения

2. Правила перевозок грузов автомобильным транспортом

3. Правила обеспечения безопасности перевозок пассажиров и грузов автомобильным транспортом и городским наземным электрическим транспортом.

Согласно правилам дорожного движения (ПДД) и правилам перевозок грузов автомобильным транспортом, перевозка негабаритных грузов должна производиться транспортным средством с размерами, не превышающими 2,55 м в ширину, 20 м в длину (включая прицеп) и 4 м в высоту от проезжей части с учётом груза.

Параметры автопоезда с грузом превышает допустимые, поэтому для проезда такого автопоезда требуется специальное разрешение и специальный пропуск.

Перевозка негабаритного груза представляет собой сложный и в некоторых случаях опасный процесс, поэтому:

· груз должен быть размещён таким образом, чтобы не ухудшать и не ограничивать обзор водителя

· груз не должен негативно влиять на устойчивость используемого транспортного средства, то есть должен быть закреплён по всем правилам безопасности и не должен провоцировать опрокидывание транспорта во время передвижения

· груз не должен затруднять управление транспортным средством

· груз не должен препятствовать восприятию сигналов, подаваемых водителю участниками дорожного движения, не должен загораживать светоотражатели, опознавательные знаки, осветительные устройства и другие приборы

· груз не должен производить шумы и другие звуковые помехи, не должен поднимать пыль при транспортировке, вредить дорожному покрытию и окружающей среде

· во время движения водитель обязательно должен осуществлять контроль размещения, крепления и состояния перевозимого груза.

3.2 Описание способов монтажа. Монтаж оборудования

Подъем аппарата методом поворота вокруг шарнира выполняется в следующей последовательности:

1) произвести пробный отрыв верха аппарата от опор на 200-300 мм с выдержкой в течение 15 мин и проверкой состояния оснастки и грузоподъемных средств;

2) работая грузоподъемными средствами, в соответствии с циклограммой подъема повернуть аппарат на угол, не доходящий на 5-10 ° до положения неустойчивого равновесия;

3) включить в работу тормозную оттяжку, создав в ней нагрузку, равную 20-30% расчетной

4) с помощью грузоподъемных средств перевести аппарат через положение неустойчивого равновесия, передав нагрузку на тормозную оттяжку;

5) попуская тормозную оттяжку (систему) и ослабляя полиспасты грузоподъемного средства, опустить аппарат в проектное положение.

1.2 Поворот вокруг шарнира с дотягиванием является разновидностью метода поворота вокруг шарнира и принимается в случае, когда грузоподъемные средства не имеют достаточных грузовысотных характеристик для вывода аппарата в проектное положение. При этом рационально использовать метод поворота вокруг шарнира о дотягиванием при угле подъема аппарата не менее 70°

1.3 При подъеме аппарата методом поворота с дотягиванием работа выполняется в следующей последовательности:

1) по п.1.1, подпункт 1;

2) поднять аппарат до предельного угла, обусловленного возможностями грузоподъемного сродства, используя указания п.1.1, подпункт 2;

3) включить в работу дотягивающую систему и передать на нее нагрузку от грузоподъемного средства;

4) допуская тормозную оттяжку, довернуть аппарат с помощью дотягивающей системы на угол, не доходящий на 5-10° до положения неустойчивого равновесия;

5) по п. 1.1, подпункт 3;

6) с помощью дотягивающей системы перевести аппарат через положение неустойчивого равновесия, передав нагрузку на тормозную систему;

7) по п. 1.1, подпункт 5;

3.3 Выбор опор

3.4 Проведение испытаний

Для крупногабаритных аппаратов значительной высоты, устанавливаемых на фундамент, выполняют пневматические испытания воздухом или инертным газом. Перед испытаниями аппарат подвергают тщательному осмотру, проверяя разъемные и сварочные соединения. Просвечивают все сварные швы. При пневматических испытаниях запрещается обстукивать аппарат. Плотность швов и разъемных соединений проверяют с помощью мыльного раствора. Порядок повышения и снижения пробного давления зависит от давления. Например, при давлении до 2 МПа продолжительность снижения давления -- 30 мин, при давлении от 5 до 10 МПа -- 90 мин.

Особенность испытаний горизонтальных аппаратов заключается в том, чтобы нагрузки на стенки аппарата от опор были не больше, чем расчетные. При укладке аппаратов на песчаные подушки необходимо обкапывать сварные швы, чтобы можно было наблюдать за ними.

После завершения всех строительно-монтажных работ производители работ готовят объект к сдаче заказчику. Оборудование должно вводиться в эксплуатацию опробованным и в состоянии полной готовности к нормальной работе.

4. Охрана труда

4.1 Меры безопасности при монтаже

При подготовке технологических аппаратов колонного типа к монтажу и перед их подъемом производители работ проверяют соответствие проекту производства работ грузоподъемных механизмов, канатов стропов, якорей, а так же соответствие их всех поднимаемых грузов.

Перед подъемом необходимо убедиться в надежности установленных площадок, лестниц и обвязывающих аппарат трубопроводов, а также в том, что выступающие части аппаратов и сами аппараты не задевают за конструкции подъемных механизмов и сооружений, расположенных вблизи.

Колонны, масса которых близка к грузоподъемности механизма, следует поднимать в два приема. Сначала груз поднимают на высоту 20..30 см и таком положении проверяют подвеску и устойчивость аппарата. Затем осуществляют основной подъем. Канат должен огибать захватное устройство, при этом отношение диаметра захватного устройства к диаметру каната при установке вант и полиспастов должно быть не менее 4. В противном случае используют коуши, подкладки или переходные устройства.

В процессе подъема контролируют отклонение полиспастов (угломерами)

Наклон мачт, подъемников, шевров (угломером или теодолитом) высоту подъема и скорость ветра.

Работу прекращают при плохой видимости при скорости ветра более 9м/с. Аппараты следуют закреплять от раскачивания, самоопускания при вынужденной остановке подъема. Необходимо следить, чтобы аппарат не соприкасался с грузоподъемными средствами и близко расположенными конструкциями. Поднимают груз, поворачивают платформу и перемещают краны по сигналам такелажника. Сигнал «Стоп» выполняется немедленно. Расстроповку аппаратов производят после их надежного закрепления.

Запрещается открывать от грунта заземленный и примерзший груз, стаскивать, не приподнимая, оборудования с опорных конструкций, волочить или подтаскивать груз при косом положении полиспаста, выравнивать, поправлять стропы, оттягивать груз в проемы без применения специальных приемных площадок, вытаскивать стропы из - под аппарата с помощью крюка, поднимать аппараты вместе с людьми и поддерживать их руками

4.2 Пожарная безопасность

На монтажных площадках должны соблюдаться действующие правила, технические нормы и инструкции по пожарной охране.

Проходы и запасные выходы не должны загромождаться, доступ к установленным пожарным кранам шлангам огнетушителям и ящикам с песком должен быть свободным. В случае возникновения пожара необходимо немедленно вызвать пожарную охрану и принять меры по ликвидации огня, а так же предупредить его распространение всеми имеющими подручными средствами.

Воспламеняющиеся жидкие горючие вещества (бензин, керосин, д.р.) или промасленные материалы тушат пенным огнетушителям или песком.

При загорании электропроводки линию немедленно обесточивают, Горящие деревянные предметы, бумагу, спецодежду тушат водой из пожарных шлангов.

Запрещается пользование открытым огнем на расстоянии менее 20 м от места хранения легковоспламеняющихся веществ. Запрещается оставлять без надзора включенные электроприборы и механизмы.

При производстве газовой сварки и резки металлов руководствуются соответствующими разделами СНиП.

Расстояние между переносным генератором и местом обработки металла, а так же местоположением открытого огня должно быть не менее 10 м. На месте установки переносного генератора вывешивают предупредительные плакаты и надписи «Огнеопасно», «Не курить». Запрещается устанавливать ацетиленовые генераторы в помещениях, где имеются продукты, способные образовать с ацетиленом взрывчатое соединение, а также в эксплуатируемых котельных, кузницах и около мест всасывания воздуха компрессорами и вентиляторами. В случае возникновения пожара газогенераторном помещении для его тушения следует применять исключительно углекислотные огнетушители.

4.3 Охрана окружающей среды

Основные положения по технике безопасности. Правила техники безопасности, которыми руководствуются при монтаже оборудования, приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП Ш-А. 11-70). Монтажные работы должны выполняться в соответствии с проектом производства работ. В проекте производства работ предусматривают создание условий для безопасного выполнения работ как на строительной площадке в целом, так и на отдельных рабочих местах.

Контроль за выполнением мероприятий по технике безопасности возлагается на генерального подрядчика; ответственность за безопасное ведение работ, выполняемых субподрядными организациями, возлагается на руководителей этих организаций.

Ответственность за соблюдением согласованных мероприятий по технике безопасности несет администрация монтажной организации и предприятия, на территории которого производятся строительно-монтажные работы.

Территорию монтажной площадки и рабочие места перед началом работ очищают от строительных материалов и мусора, а зимой -- от снега и льда.

Проезды, проходы и подкрановые пути следует содержать в чистоте и не загромождать.

Подобные документы

Спецификация сборных железобетонных конструкций, технология монтажа. Выбор монтажных кранов по техническим параметрам. Подсчет эксплуатационной производительности крана и объемов земляных работ при обработке траншей. Выбор бульдозера для обратной засыпки.

реферат , добавлен 09.12.2012


Технология производства работ по возведению здания. Область применения технологической карты. Определение объемов работ при монтаже сборных конструкций, параметров монтажного крана. Подсчет трудовых ресурсов. Контроль качества работ, техника безопасности.

курсовая работа , добавлен 11.09.2011


Изучение комплексно-механизированного процесса сборки зданий и сооружений из элементов и конструктивных узлов заводского изготовления. Разработка технологической карты на монтаж сборных железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания.

курсовая работа , добавлен 28.01.2014


Климатологическая характеристика участка. Благоустройство и озеленение прилегающей территории. Определение нагрузок на здание, несущей способности свай. Расчет армирования железобетонных конструкций. Выбор оборудования для монтажа сборных элементов.

курсовая работа , добавлен 22.03.2015


Спецификация сборных железобетонных конструкций. Выбор грузоподъемных приспособлений. Определение монтажных характеристик крана. Технология и организация строительного процесса. Калькуляция затрат труда и заработной платы. Операционный контроль качества.

курсовая работа , добавлен 08.11.2015


Разработка технологической карты на каменную кладку сборных железобетонных конструкций с учетом численно-квалификационного состава бригады, калькуляции трудовых затрат, потребности в материалах. Составление календарного и генерального планов работ.

курсовая работа , добавлен 26.01.2011


Определение объемов производства работ и составление ведомостей расхода материалов, конструкций при монтаже каркаса здания. Выбор и расчет монтажных кранов по двум потоку, их технико-экономическое сравнение. Расчёт машин и оборудования производства работ.

курсовая работа , добавлен 07.12.2012


Спецификация сборных железобетонных конструкций. Сведения о заделке стыков и швов. Выбор методов монтажа, монтажных и грузозахватных приспособлений. Сменная эксплуатационная производительность кранов. Технология монтажа одноэтажных промышленных зданий.

курсовая работа , добавлен 04.01.2014


Расчет параметров зрительного зала кинотеатра, выбор кинотехнологического оборудования, его краткая характеристика. Расчет освещения помещений киноаппаратного комплекса, выбор электромонтажных материалов. Монтаж экрана и кинотехнического оборудования.

курсовая работа , добавлен 25.09.2011


Подсчет объемов работ и выбор метода при монтаже конструкций промышленного здания. Основные факторы, влияющие на выбор типа крана. Выбор грузозахватных и монтажных приспособлений. Контроль и оценка качества работ при производстве и приемке работ.

Основной материал строительной индустрии - бетон. Из него производятся в заводских условиях, на полигонах, прямо на объектах строительства конструкции и их элементы различных типов, назначения, которые формируют несущую структуру и внешний облик сооружений. Нормативные документы устанавливают практические требования к процессу монтажа бетонных и железобетонных изделий.

Какие бывают железобетонные конструкции?

Изделия подразделяются на сборные, монолитные, сборно-монолитные. Первые - заводские образцы, которые объединяются в каркас или соединяются с ним сваркой и последующим бетонированием. Вторые - отливаются на объектах, каркасы которых будут принимать повышенные нагрузки (фундаментные плиты, самонесущие каркасы и пр.).

Последние - рациональным образом объединяют разнородные элементы первого и второго типов. Заводские конструкции оснащаются обычной и (увеличивает сопротивление нагрузкам, действующим на изгиб). Монолитные изделия содержат только обычный арматурный каркас.

СНиП 3.03.01-87, устанавливающий нормы для всех этапов установки железобетонных конструкций, технологии и материалы. ГОСТ 10922-90, устанавливающий общие условия формирования изделий из арматуры и их сварки в железобетонных конструкциях. ГОСТ 14098-91, стандартизирующий виды конструкционного исполнения, геометрические параметры соединений при сварке закладных деталей и арматуры. Требования перечисленных документов включаются в проект производства работ на объектах строительства (ППР).

Как происходит установка конструкций?

Монтаж сборных бетонных и железобетонных конструкций включает:

• промежуточное складирование и перемещение изделий;
• установку железобетонной продукции из сборных элементов;
• армирование в монолитных конструкциях;
• заливку и уход за бетоном до набора прочности;
• обработку бетона.

Складирование и перемещение

Размещение изделий на стройплощадке производится с учетом последовательности монтирования. Продукция укладывается в штабели (допустимое количество индивидуально для конкретного типа) на прокладки высотой около 3 см, располагаемые строго друг под другом, или в групповые кассеты. Компоненты каркаса размещаются в зоне монтажа (рабочий радиус досягаемости крана без изменения вылета его стрелы) крана. Изменение вылета стрелы допускается только для переноса плит перекрытия. Перемещение структурных компонентов производится только грузоподъемной техникой.

Стропы крепятся за монтажную арматуру в соответствии с чертежами. Допускается ручной перенос грузов весом до 50 кг (волоком - запрещается) на дальность до 30 м. Перед сборкой допускается раскладка на прокладки однотипных компонентов (колонны, балки и пр.) с целью осмотра состояния выпусков арматуры. Такие конструкционные выпуски защищаются от повреждений, крепить стропы к ним недопустимо.

Поднятие и опускание грузов осуществляется со статичным зависанием над точкой отрыва/установки на высоте 300 мм. Пространственное положение изделий при этом должно соответствовать проектному положению при установке в структуру здания (примеры - панели, колонны, лестничные марши и пр.). Для улучшения ориентации в воздухе пользуются одной-двумя оттяжками, прикрепленными к ним. Метизы на стройплощадке размещаются в рассортированном виде в специальном помещении.

Бетонные работы

Составляющие композиций бетона дозируются по массе. Объем воды в растворе - ориентир для объема модифицирующих добавок, которые изменяют свойства бетона (морозостойкость, пластичность, текучесть, гидрофобность и пр.). Пропорции составляющих определяются относительно всех партий (марок) цемента и заполнителей путем и . Не допускается повышать удобоукладываемость бетона добавлением воды в затворенную смесь. Требования, устанавливаемые СНиП 3.03.01-87 к формированию растворов, показаны в таблице 1.

Места укладки (формы), их швы и поверхности очищаются от сезонной осадочной влаги, грязи, мусора, пятен масла и жиров, цементной пылевой пленки, затем промываются под давлением и высушиваются. Размер фракций зерен заполнителя не должен быть больше 1/3 от размера сечения шва в самом узком месте, не должен превышать 3/4 минимальной дистанции между армирующими прутками. Бетон заливается послойно. Вибротрамбовка производится погружением инструмента на глубину 50 – 100 мм.

Его опора на закладные детали, опалубку и арматуру недопустима. Шаг перемещения по поверхности - 1,5 радиуса действия оборудования. Модели поверхностного действия переставляются с перекрытием участков трамбования на 100 мм. Последующие слои раствора заливаются после набора прочности предыдущим слоем 1,5 МПа.

Обработка бетона

После укрывается цементной стяжкой высотой 20 – 30 мм, которая покрывается гидроизолирующим составом. подвергается формированию технологических отверстий и проемов, антидеформационных швов (набор прочностных показателей от 50% и выше). Предпочтительно применение алмазных режущих инструментов (исключают вибрационные нагрузки) с принудительным отводом тепла с рабочего участка.

Армирование

Осуществляется установкой в опалубки заводских плоских армирующих сеток, имеющих продольные и поперечные компоненты. Такое армирование группирует длинные стержни и удерживает поперечные от деформирования. Объемное соединение слоев конструкционной арматуры внутри опалубки и рабочей арматуры разных изделий осуществляется вязальной проволокой, сваркой, винтовыми муфтами, обжимными гильзами и пр. Перед заливкой проверяется качество монтирования металла, форма освобождается от мусора, окалины.

Армирующая конструкция должна со всех сторон иметь высотой 20 – 30 мм. Заливка раствора сопровождается уплотнением штыкованием и вибротрамбовкой. (отношение суммы площадей сечения армирующего металла к площади сечения конструкции) нижних колонн здания устанавливается не меньше 2,01%, верхних - 0,79%. Бетонную конструкцию металл может наполнять не больше, чем на 0,1%.

Тема этой статьи — железобетонные несущие и ограждающие конструкции. Нам предстоит разобраться с их классификаций и познакомиться с требованиями к монтажным работам, изложенными в действующих нормативных документах.

Строительство промышленного здания. Плиты перекрытия — железобетонные, несущий каркас — стальной.

Классификация

Какие типы конструкций из железобетона используются в строительстве?

• Монолитные . Наиболее наглядный пример — современные каркасно-монолитные многоквартирные здания. Несущий каркас здания отливается на месте в съемной опалубке; после набора бетоном прочности возводятся ограждающие стены и перегородки из легких пористых материалов.
• Сборные . Образец такой конструкции — панельный дом: он возводится из готовых элементов. Монтаж сборных железобетонных конструкций, как правило, сводится к объединению армирующего конструктивные элементы каркаса с помощью сварки и бетонированию швов.

Полезно: такая технология, среди прочего, позволяет использовать конструктивные элементы с предварительно напряженной арматурой.
Разогретые большими токами армирующие стержни, остывая, натягиваются и тем самым увеличивают прочность изделия на изгиб.
Способ производства железобетона с напряжением арматуры подразумевает промышленные условия.

• Сборно — монолитные . К такому типу конструкций относится, например, перекрытие из плит, уложенных на монолитные ригели.

Типичная комбинированная конструкция. 1 — монолитные колонны; 2 — плиты перекрытия; 3 — монолитные ригели; 4 — наружные стены из газобетонных блоков.

Кроме того, при строительстве зданий и промышленных объектов в единую конструкцию могут объединяться разнородные элементы. Совместный монтаж железобетонных и стальных конструкций применяется, например, при создании примыкающих к зданию открытых складов: балки или фермы навеса варятся к закладным деталям в бетоне или анкерятся к монолиту.

Нормативные документы

Какие документы регламентируют монтаж изделий из железобетона?

Нам предстоит ознакомиться преимущественно с содержанием последнего документа: он содержит наиболее полную информацию по монтажным работам.

СНиП 3.03.01-87

Действие документа распространяется на следующий перечень работ:

• Возведение монолитных бетонных и железобетонных стен, балок, колонн, перекрытий и прочих несущих и ограждающих сооружений.

Монолитное домостроение — один из частных случаев применения СНиП.

• Монтаж железобетонных и металлических конструкций сборного типа в условиях строительной площадки.
• Сварка монтажных соединений металлических сооружений, сварка соединений арматуры железобетонных изделий и закладных деталей в них.
• Строительство из каменных, керамических, силикатных и бетонных блоков.

Работа начинается с составления ППР (проекта производства работ). Проект, среди прочего, должен включать изложения порядка основных операций с учетом безопасности и технологичности строительства.

Все используемые материалы должны соответствовать действующим стандартам и/или техническим условиям.

Давайте изучим основные требования СНиП.

Складирование и перемещение

При складировании элементы конструкций должны опираться на прокладки прямоугольного сечения толщиной не менее 30 миллиметров. При многоярусном складировании прокладки должны располагаться на одной вертикальной линии.

Выпуски арматуры защищаются от повреждений. Защиты требуют и поверхности, снабженные фактурой для обеспечения лучшего сцепления с бетоном.

Складирование осуществляется с учетом порядка монтажа. При этом заводская маркировка должна оставаться видимой.

Металлические крепежные элементы (болты, гайки и т.д.) складируются исключительно в закрытых помещениях; они должны быть рассортированы по типоразмерам, классу прочности, а в случае высокопрочных изделий — и по партиям.

Перемещение любых изделий волоком запрещается. Для перемещения или подачи к месту работ используется подъемная техника. Строповка выполняется за монтажные петли или в местах, указанных в рабочих чертежах.

Уточним: ЕНиР на монтажные и строительные работы (документ, содержащий единые нормы и расценки) исходит из перемещения грузов массой до 50 кг на расстояние до 30 метров своими руками, без использования погрузочной техники.

Способ строповки должен исключать смещение строп и повреждение арматуры. Стропить изделия за выпуски арматуры запрещается. Положение элемента при подъеме должно быть максимально близким к проектному (то есть, к примеру, стеновая панель подается к месту работ в вертикальном положении, а панель перекрытия — в горизонтальном).

Элементы поднимаются без рывков и раскачивания; нужная ориентация в пространстве достигается применением оттяжек (одной для вертикально ориентированных элементов и не менее двух — для горизонтальных частей конструкции).

Подъем выполняется в два приема:

1. Изделие поднимается на 20-30 см для проверки качества строповки.
2. После проверки осуществляется дальнейший подъем.

Способ фиксации элементов должен исключать их смещение на любом этапе монтажа. До надежной фиксации (постоянной или временной) изделие нельзя использовать в качестве опоры для других конструктивных элементов.

Бетонные работы

По СНиП, для них должны использоваться смеси, приготовленные в соответствии со следующими требованиями:

Дозирование компонентов бетона производится по массе. По объему воды для затворения могут дозироваться только модифицирующие добавки (пластификаторы, противоморозные и т.д.).

Соотношение компонентов определяется отдельно для каждой партии цемента и заполнителя при обязательном контроле образцов на подвижность и прочность.

Запрещается увеличивать подвижность бетона введением в него воды.

Перед бетонированием поверхности рабочих швов должны быть очищены от грязи, пыли, мусора, жиромасляных пятен, цементной пленки, снега и льда. Непосредственно перед укладкой бетона поверхность промывается водой и сушится струей воздуха. Инструкция связана с понижением адгезии цемента к основанию при загрязнении поверхности.

Бетон укладывается горизонтальными слоями одинаковой толщины.

При виброукладке вибратор не должен опираться на арматуру, закладные детали или опалубку. Глубинный вибратор должен погружаться на 5-10 см в ранее уложенный слой и перемещаться с шагом не более полутора радиусов действия; поверхностный перемещается с 10-сантиметровым перекрытием провибрированного участка.

Укладка следующего слоя бетона допустима либо до схватывания предыдущего слоя, либо после набора им прочности не менее 1,5 МПа. Такая же прочность необходима для того, чтобы по бетону можно было ходить или устанавливать опалубку вышележащей части конструкции.

Обработка бетона

Она может включать прорезку деформационных швов, проемов и технологических отверстий.

• Для всех работ СНиП предусматривает использование алмазного инструмента. Вполне закономерно: несмотря на то, что его цена достаточно высока, резка железобетона алмазными кругами обходится дешевле, чем та же работа, выполненная обычными абразивными. Причина — огромная разница в скорости износа.

Полезно: кроме того, алмазное бурение отверстий в бетоне в отличие от применения победитовых буров и коронок делает края отверстия идеально ровными.

• Инструмент охлаждается водой с добавкой поверхностно-активных веществ, снижающих потери энергии на преодоление трения.
• Прочность бетона на момент обработки должна достигать как минимум 50% проектной.

Армирование

Бессварочные соединения арматурных стержней выполняются с помощью отожженной вязальной проволоки. Для стыковых соединений допускается использование обжимных гильз и винтовых муфт.

Предпочтительно использование крупноблочных армирующих изделий или сеток заводского изготовления.

При установке армирования необходимо выдерживать толщину защитного слоя бетона, исключающую контакт арматуры с атмосферным воздухом и водой.

Сборные конструкции

Каким образом документом регламентируется монтаж бетонных и железобетонных конструкций сборного типа?

• В общем случае следующий ярус многоярусной конструкции возводится не только после соединения армирующих каркасов сваркой, но и после замоноличивания швов и набора бетоном оговоренной в ППР прочности. Исключения особо оговариваются в проекте.

Панельное домостроение — одно из немногочисленных исключений. Швы заделываются в последнюю очередь.

• Для закрепления элемента конструкции при сборке могут использоваться временные монтажные связи. Их количество, тип и порядок применения опять-таки оговаривается в ППР.
• Для бетонирования швов не допускается применение раствора, который начал схватываться. Последствие нарушения этого правила — катастрофическое падение прочности монтажного шва на сжатие.
• Ригели, несущие фермы, межколонные плиты и стропильные балки укладываются на опорные поверхности колонн насухо, без раствора. Плиты перекрытий укладываются на раствор; при этом толщина его слоя не должна превышать 20 мм. Поверхности смежных плит выравниваются со стороны потолка.
• При монтаже вентиляционных блоков следует контролировать заполнение горизонтальных швов раствором. Просветов оставаться не должно.
• Сантехкабинки выставляются на прокладки с совмещением вертикальной оси расположения стояков. Отверстия под стояки заделываются после опрессовки систем горячего и холодного водоснабжения.

На фото — железобетонная сантехкабина.

• Для замоноличивания швов сборных железобетонных конструкций применяются бетоны на быстротвердеющих портландцементах (марка М400 и выше). Допускается и даже рекомендуется использование ускорителей твердения. Максимальный размер зерна заполнителя в бетоне не должен превышать 1/3 минимального сечения шва и 3/4 минимального расстояния между элементами армирования.
• На момент снятия опалубки бетон должен достигнуть минимальной указанной в проекте прочности.

Обратите внимание: в отсутствие особых указаний распалубка производится после достижения 50% номинальной прочности.

• Во время монтажа сварных стальных конструктивных элементов запрещены ударные воздействия на них при низких температурах. Если быть точным, для сталей с пределом текучести 390 МПа и менее нижняя граница температуры составляет -25С, а для сталей с пределом текучести свыше 390 МПа — 0 градусов.

Заключение

Надеемся, что предложенная вниманию читателя информация окажется полезной. Видео в этой статье, как обычно, содержит дополнительные материалы обсуждаемой нами тематики. Успехов в строительстве!