|
Кружала относятся к временным
сооружениям и служат для возведения арочных, сводчатых и купольных
железобетонных и каменных конструкций. Кружала несут опалубку, являющуюся
формой для укладки бетона; при возведении каменных конструкций они придают
тесаным камням положение, предусмотренное проектом.
Особенностью кружал является кратковременное действие
нагрузок и, как правило, общий непродолжительный срок их службы. Это
позволяет повышать расчетные сопротивления древесины кружал для некоторых
видов ее напряженного состояния (не опасаясь пластических деформаций) и не
антисептиро- вать их элементы, за исключением частей, подвергающихся повышенной
опасности загнивания (например, лежни опор и т. п.).
При расчете и конструировании лесов и кружал следует
руководствоваться Указаниями У 108-55[].
Основные сочетания нагрузок кружал состоят из постоянной
нагрузки — собственного веса их — и временной нагрузки, расположенной в
наиболее невыгодных комбинациях «и состоящей из веса возводимого сооружения,
веса стационарного и передвижного подъемного и транспортного оборудования,
находящегося на кружалах, с введением динамического коэффициента 1,2, веса
находящихся на кружалах материалов -и других фактических нагрузок.
Независимо от расчета на фактические нагрузки, все настилы
и поддерживающие балки должны быть проверены на следующие временные нагрузки:
1) сосредоточенную нагрузку 130 кг от веса человека с грузом;
2) равномерно распределенную нагрузку 250 кг/м2.
Нагрузки основных сочетаний умножаются на коэффициенты
перегрузки, равные: для собственного веса кружал—1,1;
^веса возводимого сооружения— 1,2; прочих нагрузок — согласно указаниям СНиП,
а при отсутствии таковых — 1,3.
Кружала должны быть проверены на дополнительные сочетания
нагрузок, состоящие из нагрузок основных сочетаний и ветровой нагрузки; при
этом величины всех расчетных временных нагрузок (за исключением собственного
веса) принимаются с коэффициентом 0,9.
Предельные деформации (прогибы) изгибаемых элементов
опалубки и поддерживающих ее элементов кружал принимаются равными 1/400
пролета элемента.
Очертание кружал и опалубки должно назначаться с таким
расчетом, чтобы после окончания бетонирования, укладки камней и т. д. оно
точно соответствовало проектной кривой возводимого сооружения. Для этого
кружалам придается строительный подъем, определяемый следующими величинами:
осадки кружал под воздействием полной нагрузки в процессе возведения
конструкции, упругого прогиба самой конструкции под воздействием полной
эксплуатационной нагрузки и собственного веса, а также от усадки бетона,
температурных деформаций, смещения опор, обжатия в шарнирах и т. п.
Осадка кружал складывается из упругих и неупругих деформаций.
Упругие деформации элементов кружал могут быть подсчитаны достаточно точно по
напряжениям в них и модулю упругости материала. Неупругие деформации в
большой степени зависят от местных обмятий, поперечной усушки дерева, осадки
опор и других деформаций, трудно поддающихся учету. Деформации кружал под
нагрузкой вследствие пластических, усушеч- ных, температурных и других
перемещений или случайной осадки опор должны быть возможно меньше и не
превосходить допустимых пределов».
Поэтому все сопряжения элементов кружал по возможности
следует делать с непосредственной передачей усилий вдоль волокон в торец без
применения сложных врубок, поперечных прокладок и т. п.; соединения должны
быть тщательно приторцованы. Для прикрепления раскосов, схваток и прочих связей,
обеспечивающих устойчивость основных элементов лесов и кружал и
воспринимающих ветровые нагрузки, следует применять плотные соединения на
гвоздях и болтах.
Выбор системы лесов и кружал определяется габаритом,
пролетом и весом возводимого сооружения, способами опирания и перемещения
кружал, сроками возведения сооружения и оборудованием для раскружаливания и
т. п. Из числа применяемых на практике характерными являются кружала:
стоечные, подкосные, ригельно-подкосные, веерные, комбинированные и кружала по
фермам.
Стоечные кружала () применяются при низких и пологих
габаритах сооружения, когда не требуется сохранения под ними больших
свободных пролетов для пропуска транспорта. Система проста в выполнении, но
при значительной высоте кружал требует большого расхода лесоматериала.
В подкосных кружалах () вертикальные стойки верхнего яруса
заменены через одну подкосами, что дает возможность сократить число стоек в
нижних лесах, освобождает габарит для движения под кружалами и уменьшает
число приборов для раскружаливания. Подкосная система требует меньшего
количества леса, чем стоечная, но более сложна в производстве работ. Еще
меньше стоек для нижних лесов требуется в ригельно- подкосной системе кружал
( 300, в) при одновременном увеличении подкружальных -габаритов.
В подкосных и ригельно-подкосных системах кружал
необходима постановка затяжек для воспрннятня распора при неравномерном
загружении смежных пролетов.
В описанных системах () кружала делятся по высоте на два
яруса; верхний — собственно кружальную часть и нижний — неподвижные леса, по
верху которых располагаются приборы для раскружаливания (домкраты, клинья и
т. п.), что избавляет от необходимости поднимать все леса,
Веерная система кружал () применяется в случаях, когда
необходимо ограничить до минимума число опор, а также когда при большой
ширине и длине свода целесообразно устройство подвижных кружал. Основным
достоинством веерных кружал является передача торец в торец усилий от
нагрузки непосредственно опарам.
Применяются также различные комбинации описанных систем.
В поперечном направлении кружала соединяются
горизонтальными и диагональными схватками (); устойчивость высоких кружальных
лесов обеспечивается, кроме того, устройством подкосов и оттяжек ().
Устойчивость всей системы в целом не должна зависеть от случайного разрушения
одного из ее элементов.
Кружала по фермам устраиваются либо с промежуточными
башенными опорами (в условиях, аналогичных применению веерных кружал), либо в
виде конструкции, целиком перекрывающей весь пролет возводимого сооружения
(когда устройство промежуточных опор невозможно или нецелесообразно);
характерные примеры кружал по фермам приведены ниже.
Основными элементами кружал для арочных и сводчатых
сооружений являются косяки, форма и расположение которых определяются
очертанием возводимого сооружения. При частой растановке косяков
непосредственно по ним укладывается настил (), который обычно служит
опалубкой свода или низа арки; при большом расстоянии между косяками настил
укладывается по поперечинам (). Косяки передают давление на стойки
непосредственно () или при помощи насадок (), перекрывающих пролет 3—4 м.
Если площадь опирания косяков на стойки или подкосы недостаточна по смятию,
применяются подкладки из твердого дерева, обычно дуба (). Передача продольных
усилий от одного косяка другому проще и надежнее всего осуществляется
торцовым упором; стыки косяков, как правило, располагаются над стойками,
насадками и т. п.
Деталь узла верхнего кружального яруса лесов () в месте
расположения домкрата. Когда площадь опирания подкосов и стоек оказывается
недостаточной по смятию, ставятся подушки и подкладки из твердого дерева ().
Сопряжение косяков с затяжкой у пят кружальных арок.
Расположение и конструкция стыков сжатых и растянутых элементов кружал
принимаются по правилам, изложенным Б пятом и шестом разделах.
Конструкция опор кружал назначается в зависимости от
свойств основания. При наличии скалы или плотного грунта, защищенного от
размывания, стойки лесов опираются на лежень, лежащий на грунте или на
шпальной клетке (); недостатком последней являются значительные деформации от
усушки и смятия шпал поперек волокон. При сильно сжимаемых рыхлых грунтах
применяются опоры на свайных основаниях. Для кружал над рекой со скальным
дном могут устраиваться ряжевые опоры. Стойки и подкосы кружал иногда
упираются в гнезда или выступы устоев и быков, предусмотренные при
проектировании основного сооружения.
Промежуточные башенные опоры кружал по фермам
конструируют, руководствуясь теми же принципами, что и нижний ярус описанных
выше лесов. В качестве примера показаны башенные кружала, спроектированные
для моста через р. Оку. Отверстие, равное 44 м, разделено на три части деревянными башенными опорами, пролеты между которыми перекрыты
стальными шлренгельными фермами. Поскольку пролетное строение моста состояло
из двух раздельных сводов шириной 3,6 м каждый, предусматривалось последовательное возведение сводов с передвижкой кружал.
Примером применения башенных кружал в купольных покрытиях
могут служить кружала железобетонного купола-оболочки пролетом (диаметром) 60 м, возведенного в 1934 гу над зрительным залом театра в Новосибирске . Несущая конструкция кружал
состояла из 29 гвоздевых сегментных ферм, опиравшихся в центре на башню, а по
периметру—на леса, использованные при возведении примыкающих конструкций ().
Расстояние между фермами внизу у распорного кольца—6 м. Нижние опорные узлы
ферм были расположены на песочницах, верхние — на стальном клепаном кольце,
поставленном на 10 винтовых домкратах, которые в свою очередь опирались на
другое клепаное кольцо, связывающее 10 стоек башни. По сегментным фермам в
кольцевом направлении на расстоянии 1 м друг от друга располагались выкружаленные доски, по которым в меридиональном направлении укладывались бруски
обрешетки, а по ней опалубка из досок сечением 1,6X10 см.
Фермы изготовляли на перекрытии четвертого этажа кулуаров
(почти на уровне распорного кольца), кантовали и попарно расшивали в
положении, которое они должны были занимать в кружалах купола. Спаренные
фермы передвигали в горизонтальной плоскости до башни и путем разворота
ставили на соответствующее место, после чего верхний конец их поднимали и
закрепляли на клепаном кольце; на 304 изображены кружала в момент установки.
После раапалубки купола фермы были использованы для перекрытия складского здания.
Примером блестящего решения подмостей без промежуточных
опор являются упомянутые во введении дощатые, с узловыми соединениями на
болтах, подмости системы Д. И. Журавского, осуществленные по принципу
защемленных в смежных пролетах консолей с концентрацией материала у опор и
средней подвесной частью () . Эта конструкция обеспечила быстрое
восстановление сгоревших балочных ферм в речном пролете моста через р. Мету,
которая неоднократно вскрывалась от льда зимой 1869—1870 гг., что исключало
возможность устройства временных опор в русле реки. 15 лет спустя аналогичная
система подмостей была применена англичанами при постройке металлического
моста с двумя пролетами по 91,4 м через р. Инд.
Из числа современных арочных кружал без промежуточных опор
надежным, удобным для монтажа решением являются трехшарнирные
дощато-гвоздевые арки из двух сегментных ферм многорешетчатой системы со
сплошной или разреженной перекрестной стенкой.
конструкция кружал такого типа, впервые примененная в 1931
— 1932 г. на постройке железнодорожного моста через р. Днепр, и ее монтаж
спаренными полуарками при помощи плавучих кранов. По верхнему и нижнему
поясам арки были соединены связями тоже многорешетчатой системы в виде
разреженной перекрестной стенки.
Кружала аналогичной системы были применены при постройке
железобетонных мостов в Иркутске, Сочи. Полуарки кружал этого типа
выполняются также в виде сквозных сегментных ферм.
Кружала больших пролетов часто выполняются в виде двух-
шарнирных и бесшарнирных арок. В качестве примера на 308 изображен общий вид
кружал крупнейшего зарубежного бетонного моста de la Caille, построенного во
Франции в 1928 г. Конструкция кружал состояла из четырех соединенных
вертикальными связями арок многорешетчатой системы
Поперечный разрез кружал; все сопряжения элементов—на
болтах. Вверху и внизу арки соединены горизонтальными связями тоже
многорешетчатой системы со стенкой в виде перекрестных настилов из досок
толщиной 4 см; поясами связей служили пояса основных ферм. Во введении
отмечен этот эффективный конструктивный прием, примененный у нас еще на
строительстве сельскохозяйственной выставки 1923 г. Кружала были укреплены 50 оттяжками, заделанными в скалы берегов. Осуществленные с широким
использованием принципа многорешетчатой системы, кружала являются одним из
убедительных примеров жизненности идей Кулибина, с успехом реализуемых в
современных д. к. Сборка кружал производилась навесным способом при помощи
кабель-крана.
В тех случаях когда однотипные железобетонные или каменные
сооружения возводятся последовательно, следует применять передвижные или
сборно-разборные кружала.
Примером повторного использования кружал могут служить
деревянные кружала железобетонного трехпролетного моста под обыкновенную и
железную дорогу через р. Элорн между Брестом и Плугастелем во Франции,
открытого для движения в 1930 г.
Кружала — из восьми ферм с решетчатой стенкой, имевших
общий верхний пояс из досок сечением 20X8 см и отдельные для каждой фермы
нижние пояса — каждый из четырех досок сечением 8X23 см. Роль горизонтальных
связей по верхнему поясу выполнял двойной перекрестный настил из досок
толщиной 20 мм; по нижнему поясу были также устроены дощатые связи. Кружала
изготовлялись на специальных козлах-подмостях на берегу и затем на двух
понтонах доставлялись к месту постройки моста, где они подвешивались с
помощью специальных домкратов к заранее забетонированным выносным пятам
железобетонных арок.
|