Разработка проекта производства геодезических работ при строительстве

ВВЕДЕНИЕ

 

Индустриализация строительно-монтажного производства идет по пути превращения  его в механизированный процесс  сборки и монтажа зданий и сооружений из блоков, частей и деталей, изготовленных в заводских условиях.

Современное строительство  характеризуется значительным повышением точности строительно-монтажных работ, а следовательно и повышением точности геодезических работ в строительном деле. Качественное геодезическое обеспечение способствует ускорению выполнения отдельных строительно-монтажных операций и повышению качества работ, что в итоге сокращает срок строительства.

Одноэтажные промышленные здания возводят в определенной технологической последовательности, которую устанавливают при проектировании производства монтажных работ в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных решений возводимых объектов.

Ведущим процессом при  возведении надземной части здания является монтаж сборных железобетонных или стальных конструкций. Технология монтажа в значительной мере определяется видом сопряжений и достигнутой точностью изготовления и установки сборных элементов. Монтаж стальных и железобетонных конструкций включает десятки технологических операций значительное число которых сопровождается подгонкой сборных элементов по месту из-за недостаточной точности их изготовления и установки. Следовательно, чтобы обеспечить высокий уровень качества монтажных работ в полном соответствии с нормативно-проектными требованиями, необходим систематический контроль и целенаправленное воздействие на условия и факторы, влияющие на качество процесса возведения зданий и сооружений.

Одним из основных условий  эффективности монтажных работ  является поточное осуществление их в увязке с другими строительными  процессами. Методы монтажа являются определяющими факторами технологии производства монтажных работ, для осуществления которых разрабатываются проекты производства работ  и технологические схемы монтажа отдельных конструктивных элементов.

Неуклонно возрастающий объем промышленного строительства, повышение сборности зданий и сооружений требуют квалифицированных организаторов монтажного производства, обладающих необходимым уровнем технологических знаний и профессиональной подготовки. Для коренного улучшения качества возводимых объектов необходимо, чтобы монтажники выполняли работу без дефектов и подвергали ее самоконтролю.

Организационно-технической  основой повышения качества монтажа  является совершенствование инструментального обеспечения и контроля точности технологических операций, внедрения новых приборов, прогрессивной технологии измерений на базе принципа технического нормирования и стандартизации.

Несмотря на разработанные  в настоящее время системы  обеспечения точности геометрических параметров в строительстве, применение точных расчетов на практике при разработке проектов монтажных и геодезических работ практически не выполняется. Основными причинами, на наш взгляд, является тот факт что:

• система разработанных допусков в строительстве не имеет входных характеристик в классы точности, что затрудняет выбор конкретных данных для расчета допусков отдельных монтажных операций и функциональных допусков;
• в проектах конструктивных решений монтажных и строительных работ, как правило, отсутствуют расчеты размерных цепей.

Таким образом, геодезисту, занимающемуся на стройке непосредственным обеспечением  сборки конструкций здания, практически сложно выбрать оптимальные методы и средства измерений при разбивочных работах и монтажных операциях.

С этой целью в настоящей  дипломной работе на основе типовых конструктивных решений промышленных зданий рассмотрена методика назначения допусков для одноэтажного промышленного здания. Основой для расчетов выбрана точность изготовления элементов, так как только она  определяет в дальнейшем точность монтажных операций и соответствующую оснастку, а также точность разбивочных работ.

Настоящая дипломная  работа состоит из четырех разделов.

В первом разделе изложены основные сведения об индустриализации  в  строительстве  и системе  технологических допусков, а также  принципы и методы монтажа основных несущих конструкций промышленного здания.

Второй раздел посвящен разработке технологии геодезического контроля качества возведения  здания. Произведен расчет точности сборки конструкций  одноэтажного промышленного здания, в результате чего назначены величины технологических допусков отдельных монтажных операций.

В третьем разделе  разработаны технологии измерений  и предложены средства измерений  по обеспечению точности монтажа.

Четвертый раздел содержит технико-экономическое обоснование проекта.

 

1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНДУСТРИАЛИЗАЦИИ  В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И СИСТЕМЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОПУСКОВ

 

1. Основные цели и задачи  индустриализации строительства

 

В современном промышленном строительстве монтаж сборных железобетонных  и стальных конструкций стал ведущим процессом. Строительство все больше превращается в непрерывный процесс сборки зданий и сооружений из укрупненных конструкций, деталей и узлов заводского изготовления с использованием современных средств механизации и автоматизации строительных  процессов. При этом основой технического прогресса в строительстве и условием коренного улучшения технико-экономических показателей работы монтажных организаций  является индустриализация, основная цель которой заключается в ускорении темпов и сокращении продолжительности строительства, в снижении его себестоимости при улучшении качества работ и повышении производительности труда. Перенесение значительной части строительных  процессов в заводские условия позволяет облегчить  и улучшить условия труда и механизировать монтажные работы на объекте, сократить затраты труда и улучшить качество технологических процессов и строительной продукции. Одним из основных показателей уровня индустриализации является показатель уровня сборности. Под уровнем сборности понимают отношение стоимости сборных конструкций и деталей к общей стоимости всех строительных материалов, деталей и конструкций, необходимых для возведения зданий и сооружений. Уровень индустриализации   определяется отношением объема выполненных строительно-монтажных работ (в сметных ценах) на объектах полносборного строительства механизированным способом к общему числу (объему) строительно-монтажных работ.

Индустриализация предусматривает  выпуск сборных конструкций полной заводской готовности и доставку их на строящийся объект по графику в технологической последовательности их монтажа. Это позволяет вести монтаж непосредственно с транспортных средств («монтаж с колес»), по часовому графику, подавая краном каждую конструкцию на предусмотренное проектом место. При этом обязательно контролируют качество поступающих конструкций (входной контроль). Такая организация работ способствует превращению строительной площадки в монтажную, что накладывает дополнительные требования к технологии изготовления конструкций (по точности соблюдения размеров и формы), их установке в проектное положение и выполнению разбивочных работ.

Важнейшей задачей индустриального  строительства на современном этапе  и на ближайшую перспективу является повышение качества  и эффективности  строительно-монтажных работ.

 

1.2 Монтаж  каркаса промышленного одноэтажного здания

 

1.2.1 Конструктивные особенности одноэтажного промышленного здания из металлических конструкций

Широкое распространение  заводских изделий из стали и  сборного железобетона ограниченной номенклатуры, предназначенных в основном для сборки одно- и многопролетных промышленных  зданий, основывается на единой модульной системе, правила которой сводятся к следующему.

Рекомендуется проектировать промышленные здания прямоугольного очертания, без перепадов высот, с пролетами одного направления. Перепады высот от 1.8м и более допускаются при значительной площади пониженной части. Пролеты двух взаимно перпендикулярных направлений применяются, если в этом случае есть существенные технологические преимущества.

Модульная система основывается на планировочном модуле 0.5м и высотном - 0.6м. Все элементы ограждения зданий - стеновые и оконные панели, ворота, включая обрамляющую раму, плиты покрытий и перекрытий и т.д. - кратны по основным номинальным размерам этим модулям или их дробной части.

Сетка колонн, образуемая их разбивочными осями, кратна укрупненным планировочным  модулям: в направлении шага - 6м; в направлении пролета - 6м для  одноэтажных и 1.5м - для многоэтажных зданий.

Колонны крайнего продольного ряда (торцовые) и у поперечных деформационных швов смещаются с разбивочных осей на 500мм внутрь температурного отсека здания. Колонна средних продольных и поперечных рядов совмещаются осями сечений с сеткой разбивочных осей.

Нулевая привязка крайних продольных рядов применяется для многоэтажных и одноэтажных бескрановых зданий и в зданиях с кранами грузоподъемностью до 30т при шаге крайних колонн 6м и высоте от пола до низа стропильных конструкций не более 14.4м. Нулевая привязка исключает применение в покрытии доборных элементов.

Привязка «250» применяется при  любой из указанных ниже характеристик - грузоподъемность кранов 50т, шаг крайних  колонн 12м, высота здания 16.2 и 18м.

Расстояние  от продольной оси колонны  до оси катков крана назначается 750мм для кранов грузоподъемностью до 50т и 1000мм - для кранов большей грузоподъемности.

При интенсивном использовании  кранов (средний и тяжелый режим  работы) и в зданиях тяжелого режима работы возникает необходимость устройства проходов для осмотра и ремонта крановых путей. В этом случае применяется привязка «500», а расстояние от оси колонны до оси катков крана принимается 1000мм для кранов грузоподъемностью 50т и 1500мм - для кранов большей грузоподъемности. Классификация кранов по режиму работы приведена в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». Для ограничения усилий, возникающих в конструкциях от перепада температур, здание разрезается деформационными швами на отсеки. Размеры отсеков зависят от материала каркаса, теплового режима здания и климатических условий. Эти размеры определяются расчетами. Для отапливаемых зданий с железобетонным каркасом из унифицированных элементов расстояния между поперечными деформационными швами принимают до 174м, а между между поперечными деформационными швами принимают до 174м, а между продольными - до 144м. Конструктивно поперечные деформационные швы выполняются на двух колоннах, смещенных на 0.5м с оси шва внутрь каждого отсека. В зданиях сплошной застройки продольные деформационные швы выполняются при железобетонном каркасе на двух колоннах. Размер вставки между продольными осями этих колон принимается 0.5; 1.0; 1.5м так, чтобы за вычетом привязок расстояние между колоннами в свету было не менее 0.5м. Перепады высот, как правило, совмещаются с деформационными швами.

Характеристика одноэтажного пролетного здания рассматривается в соответствии с приложением А.

Конструктивно поперечные деформационные швы выполняются  на двух колоннах, смещенных на 0.5м  с оси шва внутрь каждого отсека. В зданиях сплошной застройки продольные деформационные швы выполняются при железобетонном каркасе на двух колоннах. Размер вставки между продольными осями этих колон принимается 0.5; 1.0; 1.5м так, чтобы за вычетом привязок расстояние между колоннами в свету было не менее 0.5м. Перепады высот, как правило, совмещаются с деформационными швами.

Основные параметры  кранов приведены  в таблице 1.

Таблица 1 - Основные параметры  опорных мостовых кранов среднего режима работы по ГОСТ 3332-54;6711-70

Грузоподъемность, т	Пролет крана	Крановый габарит здания мм	Габарит крана от оси  головки рельса, мм   вверх        вниз      наружу			Ширина крана, мм	Тип рельса
50	на 1,5 м менее пролета  здания	3350	3150	250	300	6650	кр-80

 

Производственные здания и сооружения промышленных предприятий существенно отличаются от жилых и общественных зданий как по внешнему облику, так и по конструктивным решениям. Для производственных зданий и сооружений характерными являются относительно крупные по площади и объему помещения, наличие устройств и конструктивных элементов для крепления и движения подвесных  или опорных грузоподъемных кранов, надстроек на покрытиях в виде световых и аэрационных фонарей и ряд других особенностей  связанных с защитой конструкций и оборудования от влияния внешней и внутренней среды.

В зданиях высотой 10.8-18м, оборудованных опорными кранами грузоподъемностью до 50т, устанавливаются типовые двухветвевые  колонны

ступенчатого очертания (рисунок 1) двухветвевая ступенчатая колонна состоит из двух раздельно маркируемых частей: нижней (подкрановой) решетчатой и верхней (надкрановой) - из сварного двутавра.

Соединение частей осуществляется в зависимости от общей длины  колонны (с учетом транспортных габаритов) заводской или монтажной сваркой.

По типам сечения ветвей подкрановая часть колонны выполняется - при ширине сечения более 600мм - наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая из сварного двутавра. Надкрановая часть колонны - сварной двутавр с высотой стенки 400мм в крайних и 710мм - в средних колоннах. Подкрановая часть колонны переходит в базу, непосредственно опирающуюся на бетонный фундамент. База состоит из опорной плиты и траверс, на которые ложатся плитки с анкерными болтами, утопленными в бетон. В связевых колоннах опорная плита дополнительно приваривается к коротышам из швеллеров, заделанных в фундамент.

Решетка подкрановой  части колонны двухплоскостная, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетчатая часть усиливается диафрагмами, расположенными не реже, чем четыре раскоса по высоте. В решетчатой части колонны крайнего ряда, в уровне крепления консолей яруса стеновых панелей, вваривается балка из прокатного двутавра, соединяющего наружную и подкрановую ветви.

Решетчатая часть колонны  завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью. Надкрановая часть колонны завершается оголовком, усиленным дополнительными ребрами и накладками.  Дополнительные ребра и накладки расположены плоскости опорных ребер стропильных и подстропильных ферм. Сварка двутавров из трех листов для основных сечений колонны выполняется  в заводских условиях сварочными автоматами. Сварка других элементов колонн выполняется в основном при посредстве сварочных полуавтоматов. Ручная сварка применяется в узлах, монтируемых на строительной площадке. Гнутые швеллеры для наружных ветвей колонны изготавливаются на гибочных прессах в заводских условиях. В базе, подкрановой опоре и оголовке - местах передачи значительных сосредоточенных нагрузок  вертикальные элементы своим сечением должны плотно примыкать к опорным плитам. В этих целях кромки отдельно монтируемых листов  пристрагиваются, а сечение ветвей фрезеруется.