Публикации
Рамная опорная система «Гамма ST» снижает трудоемкость опалубочных работ и экономит до 50% рабочего времени монтажных бригад. Разработано компанией ООО «Техноком-БМ».
На сегодняшний день в Российской Федерации монолитное строительство получило широчайшее распространение при возведении производственно-промышленных зданий и сооружений, объектов транспортной инфраструктуры и энергетического комплекса. В таких случаях для возведения горизонтальных конструкций, как правило, используются опалубочные системы, которые представляют собой пространственную конструкцию, образующую жесткую раму, состоящую из горизонтальных и вертикальных элементов, диагональных связей, юстировочных домкратов.
К конструктивным особенностям данных систем можно отнести следующие технологические параметры:
На основании данных технологических параметров компанией ООО «Техноком-БМ», специализирующейся на производстве опалубочных систем «Гамма», в период 2014-2015 годов была разработана, испытана и запущена в серию рамная опорная система «Гамма ST».
Основными факторами, предшествующими ее появлению, стали:
При разработке системы была учтена возможность ее использования в качестве строительных лесов, вспомогательных опор или монтажных подмостей.
В результате опытно-конструкторских разработок, анализа эксплуатации существующих систем перекрытий и научных исследований были спроектированы и изготовлены рамы, принципиальная конструкция которых представлена на рис. 1.
Рис. 1. Конструкция рамы:
В основе разработанной рамы применен холоднокатаный профиль с установленными прочностными характеристиками. На рис. 2 представлено сечение профиля.
Рис. 2. Сечение профиля стойки
Для испытаний была собрана объемная конструкция из четырех вертикальных стоек, объединенных горизонтальными и наклонными связями. Конструкция помещалась в специально разработанный силовой стенд, состоящий из стоек, изготовленных из трубного сортамента и горизонтальных двутавровых балок (рис. 3-4).
Рис. 3. Рамная конструкция в испытательном стенде:
Рис. 4. Общий вид рамной конструкции во время испытаний
Загрузка рамной конструкции (на 2 стойки) следующая: (в тс): 0-10-12-14-16-18-20-21-22-23-…-34-35-36.
В процессе испытания рамных конструкций после того, как начался выгиб стоек, проводили на некоторых этапах 3-минутные выдержки нагрузки: у рамы высотой 1,8 м и с толщиной стенок стоек 3 мм выдержка при нагрузках 13,5 тс и 14 тс. Фиксацию горизонтальных прогибов уменьшения высоты стоек при сжатии проводили с помощью электрических прогибомеров. Это позволило определять все перемещения в режиме реального времени в ходе экспериментов и сразу получать соответствующие графики.
Все полученные результаты экспериментов представлены в виде графиков (рис. 5-6) и табл. 1.
Рис. 5. Перемещение среднего сечения стоек. Рама высотой 1,8 м, толщина стенки стойки 3 мм
Рис. 6. Уменьшение высоты стоек. Рама высотой 1,8 м, толщина стенки стойки 3 мм
Нагрузка на одну стойку | Стойка 1 | Стойка 2 |
0 | 0 | 0 |
5 | 0,05 | 0,189 |
6 | 0,07 | 0,244 |
7 | 0,1 | 0,402 |
8 | 0,117 | 0,745 |
9 | 0,199 | 1,128 |
10 | 0,339 | 1,577 |
10,5 | 0,386 | 1,772 |
11 | 0,558 | 1,961 |
11,5 | 0,925 | 2,33 |
12 | 1,319 | 2,663 |
12,5 | 2,121 | 3,303 |
13 | 2,792 | 3,801 |
13,5 | 4,08 | 4,914 |
13,5 | 4,387 | 5,213 |
14 | 7,565 | 8,226 |
14 | 11,423 | 11,639 |
По результатам испытаний были сделаны следующие выводы: стойки рамы работали в упругой стадии при нагрузке до 7 тс, а при ее увеличении до 10 тс они прогибались до 1,6 мм. Также были проведены испытания рамы высотой 1,2 м, стойки которой работали в упругой стадии до 11 тс и имели максимальный горизонтальный прогиб до 1,6 мм. Уменьшение высоты стоек при вертикальной сжимающей нагрузке проходит линейно до нагрузки 14 тс на стойку при ее высоте 1,8 м и до 17 тс при 1,2 м.
Необходимо отметить, что система разработана с учетом того, что монтаж может осуществляться как в горизонтальном положении c последующей установкой ее в проектное положение с помощью подъемных машин или механизмов, так и сразу в вертикальном (проектном). Соединение рам с перекрестными раскосами осуществляется с помощью интегрированных стопорных фиксаторов; в конструкции предусмотрены места крепления предохранительных поясов.
Одними из первых объектов, где была использована рамная опорная система «Гамма ST», стали:
Рис. 7. Строительство метрополитена, г. Баку
Рис. 8. Строительство ЖК «ЗИЛАРТ», г. Москва
Рис. 9. Строительство Крымского моста, Керчеснкий пролив
При первых поставках системы горизонтальной опалубки «Гамма ST» производилась технико-экономическая оценка эффективности ее использования в сравнении с клиновыми опорными лесами и системами чашечных лесов Cup-Lock. Оценка эффективности опалубки зависит от ее технологичности, которая определяется трудозатратами на установку/снятие (при соблюдении геометрических параметров), а также многократностью использования. Продолжительность одного оборота опалубки То.о. соответствует длительности цикла изготовления бетонной конструкции и вычисляется по формуле:
То.о.=Ту.о.+Ту.б.+Тв.б.+Тс.о.+ΣТо.п.,
где Ту.о., Тс.о. – продолжительность установки и снятия опалубки;
Ту.б., Тв.б. – продолжительность укладки и выдержки бетона;
ΣТо.п – продолжительность операций по подготовке опалубки.
Как видно из формулы, решающую роль в эффективности применения опалубочной системы играет продолжительность установки и снятия опалубки. Для оценки продолжительности монтажа/демонтажа опалубки системы «Гамма ST» на объектах Винчестерный тоннель и станция метро В-3 проводилась фотосъемка рабочего дня на заданных типовых условиях, в результате которой установлено снижение трудоемкости до 50-55% рабочего времени монтажных бригад в сравнении с применением клиновых или чашечных лесов.
В мае-июле 2017 года компанией ООО «Техноком- БМ» проведена поставка комплекта опалубки «Гамма ST» для возведения опор Крымского моста через Керченский пролив. Опалубка перекрытий «Гамма ST» работает в комплекте с опалубкой круглых колонн и балочно-ригельной системой для бетонирования монолитных конструкций ригеля пролетного строения. Таким образом, российскими инженерами разработана система, которая сочетает в себе все оптимальные технологические параметры, предъявляемые к рамным опорным системам.
При лабораторных и натурных испытаниях установлен положительный технико-экономический эффект, заключающийся в снижении трудоемкости опалубочных работ и экономии до 50% рабочего времени.
Система перекрытий поставлена и эксплуатируется на ведущих строительных объектах Российской Федерации. Имеются положительные отзывы от строительных компаний.
Разработанная система способствует решению важной народнохозяйственной задачи – сокращению сроков строительства монолитных зданий и сооружений, повышению качества готовых монолитных конструкций.
Система имеет высокий экспортный потенциал, который основывается на высоком качестве продукции и низкой стоимости производства.