Расчет щита настила подмостей

Настил представляет собой щит шириной b_щ, м, длинной l_щ, м, изготовленный из досок. Учитывая, что в консольной части щита возможна лишь нагрузка от рабочих, при этом она улучшает условия работы щита, при расчете этой частью щита пренебрегаем в запас прочности.

Расчетная схема настила представляет собой балку на двух опорах, загруженную равномерно-распределенной нагрузкой и сосредоточенной силой от веса человека, приложенную посредине длины щита. Расчетная схема щита представлена на рисунке 5.

Сбор нагрузок на щит

На щит действует равномерно-распределенная нагрузка (формула 16) q_р:

q_р = q^н∙b_щ∙К_н, (16)

где q^н – нормативная загрузка на щит, q^н Н/м² (кгс/м²);

b_щ – ширина щита, b_щ м;

К_н – коэффициент перегрузки, К_н = 1,25.

Рисунок 5—Расчетная схема щита настила

Определение внутренних усилий в щите

Максимальный изгибающий момент в щите равен сумме максимальных изгибающих моментов от равномерно-распределенной нагрузки (формула 17) q_р Н/м:

,Нм; (17)

и сосредоточенной силы (формула 18) Р , Н:

,Нм, (18)

Определение необходимой толщины досок щита

Определение требуемой толщины досок производится из условия равенства требуемого и фактического моментов сопротивления щита: W_тр = W_ф:

Требуемый момент сопротивления определяем по максимальному изгибаемому моменту по формуле 19:

см³ (19)

Где:

m – коэффициент условий работы, m = 0,85 (табл. 4 СНиП II-25-80 [2]),

R_и – расчетное сопротивление древесины 2-го сорта на изгиб, R_и = 13 мПа (табл. 3 СНиП II-25-80 [2]).

Фактический момент сопротивления щита определяем по формуле 20:

(20)

Проверка жесткости щита

Для проверки жесткости щита определим прогибы щита от равномерно-распределенной нагрузки q_р и сосредоточенной нагрузки Р (формула 21).

, см

Где:

Е—Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным (п. 3.5 СНиП II-25-80 [2]);

I—момент сопротивления щита, м⁴. Определяем по формуле 22:

, м (22)

, см (23)

Вычисляем суммарный прогиб и сравниваем с нормативным f .

Расчет балок подмостей

Сбор нагрузок на балки

Балки подмостей рассчитываются на равномерно-распределенную нагрузку от щитов настила (формула 24).

(24)

где:

b_п – ширина подмостей, м

l_п – длина подмостей, м

– плотность древесины, кг/м³.

Расчетной схемой балок является балка на двух опорах, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой q (рисунок 6).

Рисунок 6—Расчетная схема балок

Определение внутренних усилий в балке

Определение внутренних усилий в балке производится по формуле 25

Нм; (25)

Определение сечения балки

Определение сечения балки производится по формуле 26

; см³ (26)

Проверяем принятое сечение по формуле 27

; (27)

Расчет стойки подмостей

Зная массу всех элементов конструкции и нормативную нагрузку, производим сбор нагрузок на стойку подмостей N.

Требуемую площадь сечения стойки определяем по формуле 28:

; см (28)

Сечение стойки выбираем по ГОСТ 27772 сталь С245 соответствии с полученными значениями.

Проверку прочности сечения стойки выполняем по формуле (29)

; мПа (29)

Где:

—коэффициент продольного изгиба, принимается в зависимости от гибкости стержня стойки: ; (в соответствии с табл. 72 СНиП II – 23 – 81 [3])