1 Загальні положення

Метою проекту є закріплення знань студентів з відповідних розділів курсу «Металеві конструкції» і придбання навичок розрахунку і конструювання порівняно простих конструктивних форм.

Відповідно до завдання студент повинен розробити проект балкового робочого майданчика промислового призначення, до складу якої входять колони, головні і допоміжні балки і настил. Студент повинен скласти проект конструктивної схеми спорудження, установити розрахункову схему, розрахувати і законструювати всі елементи спорудження, обґрунтувавши всі прийняті рішення.

Проект складається з розрахунково-пояснювальної записки на 5060 аркушів формату А4, і графічної частини, яка міститься на одному аркуші формату А1 чи на 4  6 аркушах формату А3.

Розташовувати креслення окремих конструкцій рекомендується відповідно до зразків. Масштаб для виконання креслень студент вибирає самостійно, але у межах, рекомендованих ДСтУ: загальний вид, плани та розрізи  1 : 50, 1 : 100, 1 : 200, 1 : 400; схеми розташування елементів  1 : 100, 1 : 200, 1 : 400; елементи конструкцій  1 : 20, 1 : 50; вузли конструкцій, монтажні стики, вузли з’єднання відправних марок конструкцій  1 : 10, 1 : 15, 1 : 20, 1 : 25; в цілях скорочення розмірів рекомендується застосовувати двомасштабне зображення довгих конструкцій, скорочуючи більш їхню довжину, ніж поперечні розміри.

Лінії, шрифти, умовні позначення та інше на кресленнях має відповідати ЄСКД (єдиній системі конструкторської документації).

Одиниці виміру, необхідно призначати в системі СВ. У прикладах дійсного навчального посібника задіяні наступні одиниці виміру:

зосереджені сили  кН, навантаження, рівномірно розподілене по довжині  кН/м, навантаження, рівномірно розподілене по площі  кПа, згинальні моменти  кНм, напруження, нормативні і розрахункові опори  МПа, проліт і довжина конструкцій  м, розміри поперечного перерізу  см, геометричні характеристики  смⁿ.

Для узгодження одиниць в прикладах посібника, наприкінці числового запису приводиться відповідний коефіцієнт 10ⁿ. У випадку, коли застосовуються інші одиниці виміру, це обумовлюється особливо.

2 Конструктивна і розрахункова схема спорудження і його окремих елементів

При проектуванні конструктивної схеми студент повинен установити довжину і ширину спорудження, кількість і величину прольотів і кроків, вертикальні позначки, необхідні для проектування конструкцій. Більшість цих зведень приводиться в завданні, студенту їх потрібно систематизувати і зобразити графічно. При проектуванні конструктивної схеми необхідно також передбачити систему зв'язків, що забезпечує загальну стійкість і геометричну незмінюваність усього спорудження й окремих його частин.

При проектуванні розрахункової схеми приймаються рішення про кінематичну умову на кінцях всіх елементів. Надалі, проектуючи вузли і з'єднання, необхідно забезпечити їхню відповідність. На підставі цих рішень установлюються розрахункові схеми окремих елементів.

Рекомендується приймати вузли з'єднання допоміжних балок з головними, головних балок з колонами і колони з фундаментами шарнірними. Шарнірним треба вважати й обпирання настилу на допоміжну балку.

При проектуванні розрахункової схеми встановлюється також характер навантаження. Корисне навантаження вважається рівномірно розподіленим по площі настилу, навантаження на допоміжну балку – рівномірно розподіленим по довжині балки, навантаження на головну балку – зосереджені сили в місці обпирання допоміжних балок (реакція цих балок), при числі допоміжних балок більш п’яти навантаження від них можна вважати рівномірно розподіленим по довжині головної балки. Навантаження на колону – зосереджена сила – реакція балок, що спираються на неї. Від колони на фундамент також передається зосереджена сила.

З огляду на ці рекомендації для окремих конструктивних елементів балкової клітки, одержимо наступні розрахункові схеми:

 настил – плита, що має дві шарнірно-нерухомі опори;

 допоміжна і головна балка – балки, що вільно лежать на двох опорах;

 колона – центрально-стиснутий стрижень із шарнірами на кінцях.

Для забезпечення стійкості колон, геометричній незмінюваності і стійкості спорудження необхідно передбачити в'язи. Для цього випадку найбільш прийнятні хрестові в'язи, що встановлюють у середніх прольотах спорудження. При обпиранні головних балок на колони зверху потрібно забезпечити стійкість положення балок за допомогою в'язів, які установлюють між опорними стійками балок у тих же прольотах, де ставляться в'язи між колонами.

Схему розташування елементів на кресленні можна поєднувати з конструктивною схемою. На схемі елементів маркують всі елементи і виділяються ті елементи, що підлягають розробці в проекті (рис.2.1).

При визначенні зусиль в окремих конструктивних елементах повинні використовуватися їхні номінальні розміри. Допускається робити обчислення на підставі розбивочних розмірів конструкцій. Після встановлення розмірів усіх конструктивних елементів можна, при необхідності, уточнювати величини зусиль.