ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1

1.Общая характеристика каркасов производственных зданий (по числу пролетов, этажности, по виду внутрицехового транспорта).

Современные производства размещаются в многоэтажных и одноэтажных зданиях, схемы и конструкции которых достаточно многообразны.

По числу пролетов одноэтажные здания подразделяются на однопролетные и многопролетные (с пролетами одинаковой и разной высоты).

Ограждающие конструкции, пути внутрицехового транспорта, разлиные площадки, лестницы и др. технологическое оборудование: все это крепится к каркасу здания.

Каркас – комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундамент нагрузки от веса ограждающих конструкций, технологического оборудования, атмосферные нагрузки и воздействия, температурные технологические воздействия.

Каркас может быть из железобетона, смешанным и стальным.

По виду внутрицехового транспорта здания подразделяются:

• бескрановые

• с мостовыми кранами

• с подвесными кранами

• с подвесными конвейерами

Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения, быть надежной долговечной и наиболее экономичной.

Кроме этих основных требований должны удовлетворяться следующие:

• удобство обслуживания и ремонта производственного оборудования нормальная эксплуатация кранового оборудования и других подъемных механизмов, включая доступность его осмотра и ремонта

• необходимые условия аэрации и освещения зданий

• долговечность, которая зависит от степени агрессивности среды

• относительная безопасность при пожарах и взрывах.

Одно из самых больших влияний на работу каркаса оказывают краны (мостовые или подвесные).

Являясь динамическими, многократно повторяющимися и большими по величине, крановые воздействия часто приводят к раннему износу и повреждению конструкций каркаса, особенно подкрановых балок.

Поэтому при проектировании каркаса здания необходимо особо учитывать режим работы мостовых кранов, который зависит от назначения и производственного процесса в нем.

Мостовые краны могут быть с ручным приводом и электрические.

Режим работы кранов с электроприводом определяется интенсивностью их работы, которая оценивается численно коэффициентом:

- использования по грузоподъемности (отношение средней массы груза за смену к грузоподъемности);

- годовым (отношение числа дней работы за год к 360);

- суточным (отношение числа часов работы в сутки к 24);

- относительной продолжительностью включения двигателя крана (отношение времени работы механизма в течение цикла к продолжительности цикла);

- количеством включений механизма в час.

Краны с электроприводом могут работать в четырех режимах.

Легком – Л – работают с большими перерывами, редко поднимая грузы,

масса которых близка к грузоподъемности (группа режимов 1К – 3К).

Это обычно краны не связанные с технологией производства, а предназначенные для кратковременных монтажных и ремонтных работ.

Среднем – С – обеспечивают технологический процесс в механическом и сборочном цехах со среднесерийным производством (группа режимов 4К – 6К).

Тяжелом – Т – работают в цехах с крупносерийной продукцией (механосборочные) (группа режимов 7К).

Весьма тяжелом – ВТ – все численные характеристики режима работы близки к единице (группа режимов 8К). Это обычно краны цехов металлургического производства в том числе и краны с жестким подвесом груза.

Краны Л,С,Т – имеют гибкий подвес груза. Группы режимов работы приведены в приложении 1 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Влияние внутрицеховой среды на работу и долговечность конструкций.

Степень агрессивного воздействия внутрицеховой среды на стальные конструкции определяется скоростью коррозионного поражения незащищенной поверхности металла, мм/год. Установлены четыре степени агрессивности среды для стальных конструкций:

- неагрессивная (до 0,01 мм/год)

- слабая (до 0,05)

- средняя (до 0,1)

- сильная (свыше 0,1)

При проектировании зданий с сильной степенью агрессивности особое внимание обращается на выбор марки стали.

По степени ответственности большинство производственных зданий относится ко второму классу, и при расчете их конструкций вводится коэффициент надежности по назначению γ_п = 0,95.

Состав каркаса и его конструктивные схемы.

Каркасы проектируются так, что несущая способность и жесткость поперек здания обеспечивается поперечными рамами, а вдоль – продольными элементами каркаса, кровельными и стеновыми панелями.

Поперечные рамы каркаса состоят из колонн и ригелей (фермы или сплошностенчатые элементы).

Продольные элементы каркаса – это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи, прогоны.

Кроме того в состав каркаса включаются конструкции торцевого фахверка, лестницы и лестничные площадки.

Конструктивные схемы каркасов различаются видом сопряжений (жесткое, шарнирное) ригеля с колонной.

Жесткое сопряжение обеспечивается конструкцией узла. Рекомендуется в однопролетных каркасах большой высоты при кранах ВТ и Т с числом циклов загружения крановой нагрузкой 2×10 и более.

Рисунок 1.1 - Виды сопряжений ригеля с колонной и расчетные схемы

поперечных рам