
- •Введение
- •I. Мероприятия по охране труда при организации работ на строительной площадке
- •1. Основные мероприятия по охране труда при организации строительных работ
- •2. Санитарно-гигиеническое и бытовое обслуживание рабочих
- •3. Искусственное освещение рабочих мест и строительных площадок
- •4. Организация транспорта и складского хозяйства
- •II. Земляные работы
- •1. Общие вопросы безопасности при разработке грунтов
- •2. Расчет устойчивости откосов
- •3. Расчеты креплений стенок траншей и котлованов
- •Примеры расчета креплений траншей и котлованов
- •4. Особенности разработки мерзлых грунтов
- •III. Электробезопасность на строительной площадке
- •1. Общие положения электробезопасности на строительной площадке
- •2. Указания по устройству электрических сетей
- •Воздушные линии электропередач.
- •Кабельные линии
- •Электропроводки
- •Переносные участки электросетей
- •3. Выбор сечений проводов и кабелей
- •Выбор сечений проводов и кабелей по потере напряжения
- •Выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреванию
- •Выбор и проверка плавких предохранителей
- •4. Заземляющие устройства электроустановок
- •IV. Молниезащита строительных объектов
- •1. Общие положения
- •2. Защита от прямого удара молнии
- •3. Защита от заноса высоких потенциалов
- •4. Заземляющие устройства молниеотводов
- •V. Строительные леса
- •1. Поверочный расчет лесов конструкции вниомс
- •Подсчет нагрузок на
- •Поперечины лесов от веса
- •Материалов (временная
- •Нагрузка)
- •Подсчет нагрузок на стойки лесов от веса материалов (временная нагрузка)
- •Нагрузка от собственного веса элементов (постоянная нагрузка)
- •Нагрузка для крайних стоек ряда а:
- •Нагрузка для средних стоек ряда б:
- •Нагрузка для крайних стоек ряда б:
- •Проверка напряжений в стойках
- •Проверка напряжений в поперечинах
- •Проверка напряжений в щитах настила
- •Определение величин опорных моментов стойки
- •Расчет лесов конструкции вниомс на устойчивость
- •Зависимость коэффициента β от числа пролетов
- •2. Поверочный расчет лесов конструкции ленпромстроя (промстройпроекта)
- •Распределение временных нагрузок
- •Распределение постоянных нагрузок
- •Напряжения в стойках и прогонах
- •3. Расчет подвесных струнных лесов
- •Действие изгиба
- •Действие кручения
- •VI. Такелажные приспособления и оборудование
- •1. Подбор канатов и стропов
- •2. Расчет якорей
- •Расчет свайного якоря
- •Расчет заглубленных и поверхностных бетонных якорей
- •Расчет винтовых якорей
- •3. Расчет элементов грузозахватных устройств Расчет крюков
- •Расчет осей
- •Проверка по прочности производится из условия
- •Расчет тяг подвесок
- •Расчет блоков
- •Расчет полиспастов
- •4. Расчет и конструирование траверс
- •VII. Грузоподъемные устройства и механизмы
- •1. Расчет грузоподъемных устройств Монтажные мачты
- •Изгибающий момент в оголовке мачты
- •Мачтово-стреловые краны
- •Изгибающий момент в мачте в месте крепления стрелы
- •Кабельные краны
- •Подъем и установка мачт кранов
- •2. Расчет устойчивости грузоподъемных механизмов Устойчивость лебедок
- •Устойчивость самоходных кранов
- •Устойчивость башенных кранов
- •Устойчивость жестких стреловых кранов
- •Устойчивость козловых кранов
- •VIII. Выбор рабочих параметров монтажных кранов
- •I. Определение необходимой высоты подъема крюка крана
- •2. Определение требуемой грузоподъемности крана
- •3. Определение необходимой длины стрелы
- •Крана, закрепленной ниже уровня монтажных отметок,
- •При движении крана параллельно фронту
- •Монтируемых конструкций
- •Подбор крана с учетом оптимальной длины стрелы
- •4. Определение необходимой длины стрелы крана, закрепленной ниже уровня монтажных отметок, при движении крана по оси вдоль направления монтажа
- •Подбор крана при его движении по оси вдоль направления монтажа (угол )
- •6. Выбор крана при закреплении стрелы выше уровня монтажных отметок
- •7. Определение возможности монтажа из условия касания стрелы крана монтируемой конструкции
- •IX. Безопасность при транспортировании и монтаже строительных конструкции
- •I. Транспортные нагрузки при перевозках Расчет конструкций на транспортные нагрузки
- •Расчет автотранспортных средств на транспортные нагрузки
- •2. Особенности строповки строительных конструкций Выбор мест строповки
- •Расчет ферм на устойчивость при подъеме
- •3. Расчет и конструирование временных монтажных опор
- •X. Противопожарные мероприятия
- •1. Противопожарные требования при организации строительной площадки
- •Подставляя полученные значения в формулу, получим
- •Подставляя числовые значения в формулу, получим
- •2. Пожароопасность электроустройств и меры профилактики
- •Номинальный ток второго двигателя
- •3. Хранение огнеопасных материалов на строительной
- •Давление в баллонах в зависимости от температуры газов (нормальное давление при температуре 20° с равно 150 ати)
- •4. Средства пожаротушения
- •Литература
- •Инженерные решения по технике безопасности в строительстве
Примеры расчета креплений траншей и котлованов
Расчет свай. Стенная свая имеет свободный верхний конец, внизу в точке В имеется упор (рис. 17,а). Расчетные данные: γ=1,6 т/м3 (песок); угол естественного откоса φ=30°; трением грунта по стенке пренебрегаем, φо=0; высота стенки вертикального ограждения Н=3 м; расстояние между сваями b=1,5 м (рис. 17,6).
Определяем давление грунта на 1 м ширины стены:
Т/м
Рис. 17. К расчету свай со свободным верхним концом и обшивкой боковых стенок
Определяем давление грунта на всю сваю
Т·м
Максимальный момент, изгибающий сваю, заделанную одним концам в точке В, определяем по формуле
Т·м
Момент сопротивления определяем по формуле.
По табл. 4 СНиП II-В.4-62 с учетом поправки на условия работы (табл. 6) принимаем RИ для сосны или ели 160·0,85=136 кГ/см2, где 160 — расчетное сопротивление сосны и ели на изгиб для бревен, не имеющих срезок в расчетном сечении; 0,85 — коэффициент условий работы конструкции. Подставляя числовые значения в формулу, получим
см3
Принимаем сваю
круглого сечения. Для круглого сечения
сваи момент сопротивления
,
откуда
.
Подставляя числовые значения, определим диаметр сваи
см
Если определенный расчетом диаметр свай по каким-либо причинам неприемлем, то можно изменить расстояние между сваями и произвести повторный расчет.
Определим диаметр свай при расстоянии между ними b=0,8 м. При этом давление на всю сваю будет: P=2,4·0,8 =1,92 Т. Максимальный момент, изгибающий сваю в точке В,
Т·м
= 1920 кГ·м = 192000 кГ·см
Момент сопротивления
см3
Диаметр сваи
см
Рис. 18. К расчету свай со свободным верхним концом при наличии на поверхности грунта равномерной на грузки
Если имеются бревна диаметром менее 24 см, то нужно еще уменьшить расстояние b или устанавливать распорки.
При b=0,5 м, Р=1,2 Т; Ммакс = 120000 кГ·см.
см2,
см
Рассчитать сваю, забитую в грунт со свободным верхним концом и с распором в точке В (рис. 18), при наличии нагрузки на поверхности грунта. Известно, что грунт —песок, γ=1,6 т/м3; φ=300; φ0=0; Н=2 м; h=0,8 м; b=1 м. Для защиты от сползания вынутого грунта в котлован длину сваи принимаем l=H+h=2,8 м. Давление грунта на 1 м ширины стены определяем по формуле
Т/м
Давление на всю сваю Р=2,08·1=2,08 Т.
Максимальный изгибающий момент
Т·м
= 194000 кГ·см
Принимаем сваю из сосны
см3
Диаметр сваи
см
При b=0,5 м, Р=1,04 m; Mмакс=0,97 Т·м; W=712 см3; d=19,4 см.
Свая вверху в точке А и внизу в точке В (рис. 19, а) имеет опоры из горизонтальные распорки. Определить необходимый диаметр сосновых свай для крепления вертикальных стенок котлована, не имеющего нагрузки на поверхности грунта, и для случая, когда на поверхности грунта равномерно размещается вынутый из котлована песчаный грунт: h=0,8 м, γ=1,6 т/м3; φ=30°; Н=3м; b=1 м.
1-й случай: поверхность грунта свободна от нагрузок:
Т/м
Т,
кГ/см2
Рис. 19. К расчету распорки свай, имеющих опоры на верхнюю и нижнюю горизонтальные распорки
Сваю рассчитываем на изгиб как балку, лежащую на двух опорах, с нагрузкой, распределенной по треугольнику (рис. 19,6). Максимальный момент, изгибающий балку:
Ммакс = 0,128Рl = 0,128·2400.300 = 92 160 кГ·см;
см3
см
2-й случай: на поверхности грунта равномерно распределен вынутый уплотненный грунт слоем Л=80 см. Длина сваи принята с учетом защиты от сползания грунта в котлован.
Т/м;
Т;
Ммакс = 0,128Рl = 0,128·3840·3,80 = 187000 кГ·см;
см3;
см
Расчет распорок между сваями. На распорку (рис. 19, а) будет передаваться опорная реакция от давления грунта и сжимать ее.
Сжимаемые распорки рассчитывают согласно
СНиП II-В.4-62 на прочность
по формуле
и на устойчивость по формуле
где Rc — расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон в кГ/см2;
f - коэффициент продольного изгиба, определяемый по формулам (7) и (8) или по графику (рис. 3) СНиП II-В.4-62;
Fнетто - рабочая площадь поперечного сечения элемента в см2;
Fрасч - расчетная площадь поперечного сечения в см2
N - нагрузка на распорку в кГ.
Рассчитать верхнюю в точке А и нижнюю в точке В распорки, если Q = 2,4 Т/м; ширина траншеи lо=2 м.
На распорку будут передаваться опорные реакции от давления грунта, величину которых определяем по формулам для балки, свободно опертой по концам, при нагрузке, распределенной по треугольнику:
в точке А
Т
в точке В
Т
Rс = 130 кГ/см2 (вдоль волокон) по СНиП II-В.4-62 табл. 4 с учетом коэффициента условий работы распорок (0,85 по табл. 6 СНиП II-В.4-62), следовательно, расчетное сопротивление древесины сжатию Rс = 130 · 0,85 = 110 кГ/см2. Определяем сечение распорки:
в точке А
см2;
в точке В
см2;
Принимаем круглое сечение распорок и определяем диаметр:
в точке А
см;
в точке В
см;
Проверим полученные распорки на устойчивость.
Определяем гибкость элементов по формуле
где l0 - расчетная длина элемента l0 = 2 м;
г - радиус инерции сечения элемента, определяемый по формуле
Jбр, Fбp - момент инерции и площадь поперечного сечения брутто элемента.
Для круглого сечения
.
В точке А Jбр
= 0,05·3,044=4,27 см4;
F6p=7,25
см2;
см;
.
В точке В Jбр
= 0,05·4,44=18,74 см4;
F6p=15,2
см2;
см;
.
В СНиП II-В.4-62 при гибкости
элемента λ ≤ 75 рекомендуется вести
расчеты по формуле
,
а при гибкости элемента λ > 75 - по
формуле
.
В нашем случае λ > 75, следовательно, в
точке A
в точке В
По формуле
проверяем устойчивость распорок:
В точке А
,
а в точке В
Проверка показала, что полученные по расчету на прочность распорные элементы неустойчивы, как в точке В, так и в точке А. Принимаем диаметр распорок в точках А и В d=8 см и проверим их на устойчивость.
В точке А
см2;
Jбр=0,05d4=205
см4;
см;
;
;
В точке В
см2;
Jбр=205
см4;
см;
;
;
Следовательно, принятые распорки d=8 см надежны но прочности и устойчивости.
Расчет анкерных свай. Известно, что расчетная высота стенки Н = 3 м; расстояние между сваями b=1,5 м; анкерные схватки закреплены от верха стеновой сваи на расстоянии h = 1 м (рис. 20, в); γ = 1.6 т/м3; φ=30°.
Определяем давление грунта на 1 м:
Т/м
Полная нагрузка на сваю
Т..
Эта нагрузка распределится по высоте
сваи по закону треугольника с основанием:
T
или
Т
Сваю в данном случае можно рассматривать как свободно лежащую балку на двух опорах (рис. 20, б). Найдем усилие RA, воспринимаемое анкерной схваткой:
Т
Рис. 20. К расчету анкерных свай.
Рис. 21. К расчету анкерных схваток.
Изгибающий момент в сечении С—С (рис. 20, б)
Максимальный изгибающий момент будет там, где перерезывающая сила Q=0 или х определится из условия
откуда
м.
Наибольший изгибающий момент будет:
Ммакс=0,133(1,12+1)3-1,8·1,12=0,77Т·м=7700кГ·см
см3;
см.
Так как круглая свая имеет врезки, Ru принимаем равным: Ru = 130·0,85= 110кГ/см2.
Расчет анкерных схваток. Анкерные схватки соединяют со стенными сваями хомутами из полосовой стали размером 5х60 мм и закрепляют двумя болтами диаметром 20 мм (1-й вариант, рис. 21, а). Наиболее слабое место в схватке — место смятия дерева болтами. Растягивающее усилие RA = 1,8 Т. Площадь смятия дерева болтами: FCM=2ddcxв, где dcxв — диаметр круглой деревянной схватки; принимаем dcxв = 10 см; d — диаметр болтов.
Подставляя в формулу числовые значения, получим FCM = 2·2·10 = 40 см2. Определяем напряжение в деревянной схватке на смятие торца:
кГ/см2
По СНиП II-В.4-62 (табл. 4)
расчетное сопротивление древесины
(сосны и ели) на сжатие и смятие вдоль
волокон Rсм
принимаем равным 130 кГ/см2.
Принимая по табл. 6 СНиП II-В.4-62
коэффициент 0,85, учитывающий условия
работы, определим допускаемое напряжение
на смятие Rсм ·
0,85= 130 · 0,85 = 110 кГ/см2, что
значительно превышает расчетное
напряжение
кГ/см2.
Определяем площадь смятия сван стальным
хомутом.
см2
где 6 — ширина полосы в см; 10 — диаметр схватки в см.
Напряжение дерева на смятие
кГ/см2.
По СНиП II-В.4-62 (табл. 4 и 6)
допускаемое напряжение на смятие под
шайбами
кГ/см2
, что больше фактического 30 кГ/см2.
Проверим работу хомута на растяжение.
Площадь хомута, работающего на растяжение
под действием силы RA
= 1800 кГ:
Fнетто = 2 · 0,5 ( 6 – 2 ) = 4 см2
Напряжение на растяжение в хомуте
кГ/см2.
По СНиП II-А.10-62 нормативное
сопротивление растяжению стали марки
Ст.З принимаем 2300 кГ/см2;
с учетом коэффициента условий работы
материала Rp=2300
· 0,8 = 1840, что значительно превышает
расчетное напряжение
кГ/см2.
Анкерные схватки соединяют со стенной сваей при помощи двух полукруглых деревянных пластин dn = 22 см и болта диаметром 2 см (2-й вариант — рис. 21,б).
Проверяем болты на срез по формуле
,
Откуда
кГ/см2
По СНиП II-А. 10-62 для болтов допускается
= 2400 · 0,9 · 0,65 = 1400 кГ/см2,
где 2400 — нормативное сопротивление (RH в кГ/см2) растяжению болтов из
стали марки Ст.3; 0,9—коэффициент однородности; 0,65—коэффициент условий работы.
Площадь смятия древесины сваи болтом при врубке схваток в сваю на глубину 2 см при диаметре сваи 19,3 см: Fcм =(19,3 - 2 · 2) 2 = 31,6 см2, напряжение на смятие поперек волокон
кГ/см2
По СНиП II-В.4-62 допускается
напряжение на смятие поперек волокон
кГ/см2, что значительно
меньше фактического. Таким образом,
второй вариант соединения анкерных
схваток в данном случае непригоден.
Расчет обшивки боковых стенок.
Расчет ведем при допущении, что давление
грунта на стенку распределяется по
треугольнику. Для упрощения принимаем,
что нижняя доска нагружена по закону
прямоугольника с основанием
и
высотой, равной высоте пластины d,
где
Давление на пластину (см. рис. 18)
кГ/м,
где d — высота пластины в м.
Рассматривая пластину как балку, лежащую на двух опорах с равномерно распределенной нагрузкой, определяем максимальный момент, изгибающий пластину:
Принимаем H + h = 3,8 м, b = 1 м, d = 0,l м. Получим
кГ·см
Момент сопротивления
По СНиП II-В.4-62 RH – 130 · 0,85 = 110 кГ/см2,
где RH — расчетное сопротивление древесины (сосны и ели) на изгиб в кГ/см2; 0,85 - коэффициент условий работы.
Подставляя цифровые значения, получим
см2
Принимаем обшивку из досок шириной d = 10 см и определяем толщину доски t из уравнения
см2
см = 2 см
Если для обшивки используют длинные доски, которые опираются на несколько стоек, тогда доски рассчитывают как балку, лежащую на многих опорах и загруженную равномерно распределенной нагрузкой.
Максимальный момент, изгибающий доску, Ммакс = 0,08 Рb2,
где
кГ/м.
Ммакс = 0,08 · 201 · 1,02 · 100 = 1610 кГ·см
см3
см