Стальные конструкции широко используются в высотных зданиях из-за их высокой прочности, относительно небольшого собственного веса, быстрой скорости возведения и гибкого конструктивного решения. Однако высотное стальное строительство требует строгой координации между монтажом стали, бетонными работами, системами соединений и установкой стен.

В следующих разделах представлены основные методы строительства, обычно используемые в проектах высотных стальных конструкций.

1. Установка стальной конструкции

Монтаж металлоконструкций – один из важнейших этапов высотного строительства. Основные работы обычно включают в себя монтаж стальных колонн, установку стальных балок, высокопрочные болтовые соединения и приварку шпилек.

1.1 Установка коробчатой ​​колонны

Коробчатые колонны обычно используются в качестве основных несущих элементов в высотных стальных конструкциях из-за их превосходной прочности и устойчивости.

Процесс установки обычно включает в себя:

1. Закупка и проверка материалов

2. Изготовление стали и обработка поверхности

3. Транспортировка на строительную площадку

4. Подъем и позиционирование

5. Соединение и окончательное выравнивание

Перед нанесением антикоррозионных покрытий со стальной поверхности необходимо тщательно удалить ржавчину, масло, остатки сварки и другие загрязнения, чтобы обеспечить надлежащую адгезию покрытия и долговременную защиту от коррозии.

Во время монтажа положение, вертикальность, высота и точность соединения каждой коробчатой ​​колонны должны быть тщательно проверены перед установкой последующих элементов конструкции.

1.2 Установка стальной балки

Монтаж стальной балки обычно можно разделить на монтаж главной балки, монтаж второстепенной балки и установку балки по периметру.

После того как стальные колонны в зоне конструкции установлены и временно закреплены, главные балки можно поднять и соединить, чтобы сформировать устойчивый структурный каркас.

В зависимости от размера и веса элементов, грузоподъемности, условий площадки и доступного рабочего пространства несколько балок можно объединять и поднимать вместе, где это необходимо. Второстепенные балки и другие более мелкие элементы конструкции обычно поднимаются индивидуально, чтобы повысить точность позиционирования и безопасность конструкции.

На протяжении всего процесса установки необходимо постоянно проверять высоту балки, выравнивание, положение соединения и общую устойчивость рамы.

1.3 Установка высокопрочных болтов

Высокопрочные болты широко используются для соединений стальных конструкций, поскольку они обеспечивают надежную передачу нагрузки, удобный монтаж и хорошую эффективность конструкции.

В высотных стальных зданиях для соединения балок, колонн и других основных элементов конструкции обычно используются высокопрочные болтовые соединения фрикционного типа.

Типичная процедура установки включает в себя:

• Установка болта и предварительное позиционирование

• Начальная затяжка

• Проверка выравнивания

• Окончательная затяжка

• Окончательная проверка соединения

В соответствии с указанной системой болтов следует использовать специализированные инструменты, такие как калиброванные динамометрические ключи или подходящее высокопрочное оборудование для затяжки болтов.

Требуемая последовательность затяжки и крутящий момент должны соответствовать спецификациям проекта и применимым инженерным стандартам, чтобы обеспечить равномерную передачу усилия через соединение.

1.4 Приварка шпилек со сдвигом

Сварка шпилек играет важную роль в составных сталебетонных конструкциях. Шпильки обеспечивают механическое соединение между стальными балками и бетонными плитами перекрытия, позволяя двум материалам работать вместе как составная структурная система.

Два распространенных метода установки:

• Приваривание шпилек непосредственно к верхнему фланцу стальной балки.

• Приварка шпилек через профилированный стальной настил к стальной балке

Перед сваркой стальная поверхность должна быть чистой и свободной от чрезмерной ржавчины, влаги, краски, масла и других загрязнений.

После установки приваренные шпильки должны быть проверены в соответствии с требованиями к качеству проекта для подтверждения целостности сварки и надежности соединения.

2. Бетонная конструкция

В проектах высотных стальных конструкций бетонная конструкция часто объединяется с системой стального каркаса.

Типичные бетонные работы включают в себя:

• Монолитные бетонные плиты перекрытия

• Железобетонные основные стены

• Стальные колонны с бетонным заполнением или коробчатые колонны

В системах бетонных полов может использоваться профилированный стальной настил или временная опалубка, поддерживаемая стальным каркасом. Затем перед заливкой бетона устанавливается арматура.

В случае коробчатых колонн, заполненных бетоном, бетон можно закачивать в колонну снизу вверх. Этот метод перекачки снизу вверх может помочь улучшить компактность бетона и снизить риск образования пустот внутри стальной колонны.

Во время перекачки следует тщательно контролировать внутреннее давление стальной колонны, чтобы оно оставалось в пределах допустимого расчетного диапазона.

Состав бетонной смеси, текучесть, производительность перекачивания и удобоукладываемость также следует должным образом контролировать в соответствии с требованиями к проектированию конструкции и строительству.

3. Установка панели наружной стены.

Панели из автоклавного легкого бетона (ALC) часто используются в качестве наружных стеновых систем в зданиях со стальными конструкциями, поскольку они легкие, огнестойкие, термически эффективные и удобные в установке.

Например, наружные стеновые панели ALC могут иметь толщину примерно 175 мм в зависимости от требований проекта.

Панели обычно изготавливаются на заводе, транспортируются на строительную площадку и поднимаются на место с помощью башенных кранов или другого подходящего подъемного оборудования.

При установке необходимо строго следовать утвержденным заводским чертежам и инструкциям производителя панели.

Типичные работы по подключению включают в себя:

• Расположение панелей ALC

• Крепление стальных уголков или опорных элементов

• Установка специальных разъемов панели и анкеров

• Регулировка выравнивания и вертикальности панели

• Заполнение швов панелей подходящим раствором

• Нанесение герметика для защиты от атмосферных воздействий

Особое внимание следует уделять стыкам, отверстиям, углам и точкам соединения, чтобы обеспечить хорошую гидроизоляцию, долговечность и общие характеристики стены.

4. Установка внутренней стеновой панели.

В внутренних перегородках также могут использоваться панели ALC. Типичная толщина внутренней панели может составлять примерно 125 мм, в зависимости от требований дизайна.

Эти панели производятся на заводе и доставляются на строительную площадку для установки.

По сравнению с традиционными каменными стенами сборные панели ALC могут обеспечить ряд преимуществ, в том числе:

• Быстрая установка

• Снижение мокрых строительных работ

• Более низкая структурная собственная нагрузка

• Хорошая огнестойкость

• Повышение эффективности строительства

• Меньшая зависимость от погодных условий

Процесс установки в целом аналогичен процессу установки наружных панелей ALC, включая расположение, крепление, соединение, обработку швов и герметизацию.

В ванных комнатах и ​​других помещениях, подверженных воздействию влаги, на швы и места соединений следует наносить соответствующие водонепроницаемые материалы и специальные герметики для повышения влагостойкости и долговечности.

Заключение

Строительство высотных зданий со стальными конструкциями требует тесной координации между стальным монтажом, болтовыми и сварными соединениями, бетонными конструкциями и сборными стеновыми системами.

От установки коробчатой ​​колонны и стальной балки до высокопрочных болтовых соединений, приварки шпилек, заливки бетона и установки стен ALC — каждый этап строительства должен тщательно контролироваться, чтобы обеспечить структурную точность, безопасность, качество и долгосрочную эксплуатацию.

Профессиональное изготовление, точная установка на месте, строгий контроль качества и эффективная координация проекта необходимы для успешной реализации проектов высотных стальных конструкций.