Промышленные здания проектируются и строятся по всей стране, в них размещаются, мощные технологические линии, производственное оборудование, рабочие места. Обычно конструкции производственных зданий очень массивны, поскольку в таких сооружениях необходимо обеспечить большой пролет между элементами. Далее мы рассмотрим, как ведется расчет конструкций промышленных зданий и расчет рабочей площадки.
Рабочая площадка производственного здания
Дисциплины «Строительные конструкции» и «Металлические конструкции» студенты осваивают на 3-4 курсе обучения. Лекционный курс посвящён изучению теории, характеристике работы элементов, основным физико-механическим свойствам металлических конструкций и их работе под нагрузками, а на практике обучающиеся осваивают методы расчета элементов и нормы их проектирования.
Одно из практических занятий традиционно посвящают расчету рабочей площадки промышленного здания. Студенты разрабатывают конструктивную схему, рассчитывают и конструируют 3 элемента:
- балку Б1 (прокатный профиль);
- главную балку Б2 (сварная составная балка переменного сечения);
- колонну К1 (прокатный профиль).
Прокатный профиль – это изготавливаемое на прокатном стане металлическое изделие с определенной формой поперечного сечения.
Рисунок 1. Металлические несущие конструкции производственного здания. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Основные этапы расчета рабочей площадки производственного здания
Основной задачей конструктора является расчет и подбор элементов, удовлетворяющих условиям и требованиям. Данными для расчета рабочей площадки служат шаг колонн в продольном и поперечном направлении, отметка настила (пола) площадки, минимальная отметка низа балок, статическая нормативная нагрузка, тип балочной клетки, материал несущих металлических конструкций, материал настила, материал фундаментов, климатический район, коэффициент надежности по назначению.
В первую очередь необходимо разработать схему балочной клетки, на которой должны быть показаны все элементы и размеры в осях. Схема балочной клетки разрабатывается как для плана, так и для разреза.
Далее расчет включает в себя следующие этапы:
- осуществляютсбор нагрузок на 1 квадратный метр настила, который обычно включает собственный вес цементной стяжки и собственный вес плиты, а также полезную нагрузку. Состав настила рассчитывается согласно исходным данным;
- выполняют расчет балки настила Б1, для этого в первую очередь разрабатывают расчетную схему, затем по ней выполняют сбор нагрузок и статический расчет. Затем выполняют подбор сечения и проводят проверку принятого сечения второстепенной балки Б1. Если все проверки успешно проведены, то приступают к расчёту главной балки;
- приступая к расчету главной балки Б2, в первую очередь разрабатывают расчетную схему и выполняют сбор постоянных и временных нагрузок, а также статический расчет. На основании полученных данных выполняют подбор основного сечения и назначение размеров измененного сечения. Следующим шагом определяют место изменения сечения и проводят проверку принятых сечений и местной устойчивости. После приступают к выполнению расчетов поясных швов и опорных ребер, рассчитывают монтажный стык на высокопрочных болтах и подбирают сечение с учетом развития пластических деформаций;
- выполняют расчет колонны К1, разрабатывают расчетную схему и определяют нагрузки, выполняют статический расчет и подбор сечения. Подобранное сечение проверяют на потерю устойчивости, затем выполняют расчет соединительных планок, базы и оголовка.
После расчета оголовка колонны выполняют расчет вертикальных связей.
Конструирование рабочей площадки состоит из последовательного расчета и подбора отдельных конструктивных элементов. После окончания каждого из этапов стоит самостоятельно проверить правильность расчетов, чтобы избежать ошибок и неточностей. Совместно с ведением расчетов проводится разработка конструкций отдельных узлов и сопряжений. В пояснительной записке помимо расчетов также проводят обоснование основных архитектурно-строительных решений и целесообразность применения металлических конструкций. В графической части приводят все масштабные рисунки узлов, планы и разрезы со схематическим изображением основных конструкций.
Промышленное здание с металлическим каркасом может выдерживать большие нагрузки. Металлические конструкции легче железобетонных, что позволяет уменьшить нагрузку на фундаменты. Выполнение всех проверок позволяет точно подобрать нужное сечение, которое обеспечит долговечность, надежность и устойчивость всего здания.
