Материал: Справочник проектировщика инженерных сооружений

Неподвижная опора с подкосом рекомендуется для применения только в галереях с расположе­ нием транспортера выше несущих конструкций (см. рис. 9.8). Ветви стальных опор располагают по оси ферм пролетного строения. Сечение их двутавровое сварное или прокатное. Усиление поясов прокатных двутавров листами не допус­ кается. Рекомендуется сечение ветвей с высотой стенки 500 и 900 мм для опор высотой соответст­ венно менее и более 20 м. Сечение решетки сталь­ ных плоских опор для галерей шириной до 5,5 и более 5,5 м выполняют соответственно из двух неравнобоких уголков и двух прокатных швел­ леров, соединенных планками, либо гнутосвар­ ного профиля.

Связи верхней панели опоры проектируют про­ странственными и плоскими при опирании на ветвь опоры соответственно двух ферм и одной. Углы наклона раскосов связей плоских опор

40...50°.

Сопряжение стальных опор с фундаментами

осуществляют при высоте до 14 или 14 м с помо­ щью башмака, устанавливаемого с центрирую­ щей планкой на стальную плиту, которую раз­ мещают на фундаменте по методу безвыверочного

Для железобетонных опор галерей рекомен­ дуется использовать унифицированную опалубку колонн по действующим типовым сериям. Колон­ ны в каждом отдельном случае проверяют расче­ том на конкретные нагрузки, армирование при необходимости может быть изменено. Больший размер сечения колонны ориентируют вдоль оси галереи.

В зависимости от климатических условий района строительства, характеристики переме­ щаемых грузов, приспособленности транспортер­ ного оборудования к работе при низких темпе­ ратурах, принятых способах уборки пыли и просыпи, транспортерные галереи проектируют неотапливаемыми или отапливаемыми. Необхо­ димость создания положительных температур определяется технологическими требованиями.

Для ограждающих конструкций неотапливае­ мых транспортерных галерей используют асбе­ стоцементные волнистые листы, для отапливае­ мых — асбестоцементные или другие типы об­ легченных панелей с эффективным утеплителем. Применение стального профилированного листа с эффективным утеплителем для ограждающих конструкций отапливаемых галерей со стальными

пролетными строениями допускается только в галереях, поставляемых комплектно в виде гото­ вых секций.

При расположении транспортеров по низу про­ летных строений ограждающие конструкции не­ отапливаемых галерей рекомендуется проектиро­ вать из асбестоцементных волнистых листов; при расположении транспортеров по верху пролетных строений и отсутствии монорельсов — из самоне­ сущих асбестоцементных оболочек с учетом их унификации и технологии изготовления.

Коммуникации размещают в боковых пазухах оболочки, предусматривая для этой цели сталь­ ные конструкции, опирающиеся на перекрытие галерей. Осветительную арматуру и трубопрово­ ды малых диаметров, не создающие динамических нагрузок, подвешивают к коньковому узлу обо­ лочки с проверкой расчетом в каждом конкретном случае. Кровельные покрытия отапливаемых га­ лерей проектируют из рулонных материалов с выносом карниза не менее 150 мм. В покрытиях с продольным уклоном более 14° крепят водоизо­ ляционный ковер и применяют теплостойкие мастики.

Для предотвращения образования водных по­ токов вдоль кровли наклонных галерей и разру­ шения кровельных покрытий на всем протяжении галерей предусматривают специальные устройст­ ва в виде косоуложенных деревянных реек, сталь­ ных уголков и т. д. для промежуточного водосбро­ са дождевых вод в стороны карнизов.

На кровле из асбестоцементных волнистых листов вдоль конька кровли, а также по скату на расстоянии не более 36 м друг от друга выпол­ няют рабочие ходы из досок шириной не менее 45 см.

9.3. Расчет

Пролетные строения и опоры галерей рассчи­ тывают на следующие нагрузки и воздействия:

атмосферные (снег, ветер, перепад температур); вертикальные от собственного веса галерей, конвейера, транспортируемого на ленте груза, просыпи, ремонтных материалов и от людей

(табл. 9.2); продольные, передающиеся от ленточных кон­

вейеров; динамические, создаваемые подвижными частя­

ми конвейера; от отложения производственной пыли.

Нагрузки от атмосферных воздействий прини­ маются по СНиП 2.01.07-85. При определении ветровой нагрузки динамическую составляющую учитывают в расчетах только для галерей с пе­ риодом собственных колебаний более 0,25 с.

Период собственных колебаний без учета по­

где % — перемещение верхней точки опоры га­ лереи под действием единичной силы, приложен-

F

ной в этой точке, м; га = — ; F — нагрузка на

опору, кН; g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.

Нагрузки от отложений производственной пыли определяют по техническим условиям на проек­ тирование конкретной площадки; вертикальные нагрузки от транспортера, транспортируемого на ленте груза, веса просыпи, ремонтных материалов и людей — по технологическим заданиям. Коэф­ фициент надежности по нагрузке 1,4.

Нагрузка от веса транспортируемого груза и ленты передается через станину транспортера на перекрытие нормально ленте; в прямолинейных наклонных транспортерах нагрузка по длине

£л — вес ветви ленты, кН/м; а — угол наклона транспортера и пола галереи.

Нагрузки от веса металлоконструкций транс­ портера и роликов передаются вертикально.

Продольные нагрузки, передающиеся от лен­ точных транспортеров, вызываются разностью сил сопротивления роликов транспортера и сил инерции вращения роликов (направлены по ходу грузовой ветви ленты транспортера)

Vi = Vf [(&) + v + gp) Ир — ten + gx) M-xJ cos a, (9.3)

где£р, gx — вес вращающейся части ролика, соот­ ветственно рабочего и холостого, кН/м; [хр, р,х — коэффициенты сопротивления рабочих и холостых роликов при установившемся движении (по за­ данию технологов).

Продольные нагрузки, вызываемые разностью сил инерции вращения рабочих и холостых роли­ ков, передаются на пролетное строение галереи в период пуска транспортера

где а — максимально возможное ускорение транс­ портерной ленты при пуске транспортера, м/с2;

1. 2;

При обрыве или заклинивании ленты возни­ кают в пределах галереи экстренные аварийные нагрузки, передаваемые на станину транспортера и через нее на пролетное строение и опоры гале­ реи. Их можно учитывать как статические. На­ грузка, возникающая при обрыве ленты, переда­ ется на галерею в продольном и поперечном (в вертикальной плоскости) направлении. Продоль­ ная нагрузка может быть направлена в любую сторону по оси галереи; поперечная — для транс­ портеров, не оборудованных улавливающим уст­ ройством,— нормально ленте вверх, для обору­ дованных — нормально ленте вниз. Эти нагрузки прикладываются вместо действующих на транс­ портер при эксплуатации.

Динамические нагрузки на галерею возникают от: дисбаланса вращающихся масс роликов верх­ ней и нижней ветви ленты; радиального биения (геометрической неуравновешенности роликов), вызывающего поперечные колебания ветвей лен­ ты и транспортируемого груза; ударов ленты по рабочим роликам при транспортировке тяжелых крупнокусковых грузов.

Расчет строительных конструкций галерей ре­ комендуется производить в следующей последо­ вательности:

выбор расчетной схемы; определение статических нагрузок от атмосфер­

ных воздействий, собственного веса конструкций, статических технологических нагрузок;

расчет и подбор элементов ограждающих конст­ рукций стен, перекрытий и покрытий;

составление расчетных сочетаний статических нагрузок для несущих конструкций;

статический расчет поперечных балок покры­ тия, перекрытия и ферм пролетного строения; предварительный подбор сечений поперечных балок и элементов ферм пролетного строения на

статические нагрузки; определение динамических характеристик про­

летных строений; проверка возможности резонанса конструкций

пролетного строения и принятие мер с целью вы­ хода из резонанса (изменение длины пролета, диа­ метра роликов транспортера, скорости ленты

ипр.);

Та б л и ц а 9.2. Временная нормативная нагрузка от веса просыпи, людей и деталей

(Руководство по проектированию транспортерных галерей / Госстрой СССР.— М., 1979)

определение динамических вертикальных (нор­ мальных) нагрузок (в случае необходимости учета динамических нагрузок);

определение динамических усилий в сечениях поперечных балок покрытия, перекрытия и в элементах ферм пролетного строения;

окончательный подбор сечений балок покрытия и перекрытия и элементов ферм пролетного строе­ ния с учетом динамических усилий;

составление расчетных сочетаний нагрузок для неподвижных и шарнирных опор галереи с уче­ том статических нагрузок;

подбор сечений элементов и расчет креплений пролетных строений на опорах галереи;

расчет оснований и фундаментов под опоры га­ лереи.

Если в качестве ограждения покрытия приме­ няют профилированный настил, его рассчитывают по неразрезной схеме. В наклонных галереях учитывают продольное растягивающее усилие в настиле, равное сумме скатных составляющих в пределах пролета.

Стальные конструкции пролетного строения галереи расчленяются на поперечную и продоль­ ную системы, работа под нагрузкой каждой из них принимается независимой.

В наклонных галереях балки покрытия и пе­ рекрытия рассчитывают на нагрузки, действую­ щие в плоскости и из нее, и осевую силу как эле­ менты горизонтальной фермы. В конструкциях перекрытия или покрытия из железобетонных плит, нагрузки от скатной составляющей пере­ даются на балку только от собственного веса плит без учета железобетонного диска. Скатные состав­ ляющие от остальных нагрузок, приложенных к

перекрытию или покрытию, воспринимаются же­ лезобетонным диском и передаются на пояса ферм.

Сечения балок подбирают следующим образом: на изгибающий момент от скатных составляющих проверяется только верхний пояс балки; на из­ гибающий момент от нагрузок в плоскости балки и осевую силу проверяют все сечение; напряже­ ния от нагрузок в плоскости и из плоскости в верхнем поясе балок суммируют.

Общая устойчивость балок перекрытия и по­ крытия обеспечивается прикреплением к верхне­ му поясу сборных железобетонных плит, профи­ лированного настила или другим способом.

Ферму пролетного строения рассчитывают на вертикальные узловые нагрузки как разрезную свободно опертую конструкцию в предположении шарнирного сопряжения в узлах. Расчетные узло­ вые нагрузки на ферму пролетного строения включают в себя:

постоянные от собственного веса ферм, покры­ тия, перекрытия, стенового ограждения;

временные кратковременные — на перекрытие от просыпи, на покрытие от снега и пыли; ветро­ вая; временные длительные — технологические от транспортеров.

При статическом расчете ферм учитывают нор­ мальные усилия в стержнях ферм и изгибающие моменты, возникающие в отдельных стержнях ферм.

Нормальные усилия определяются от следую­ щих нагрузок и сил: вертикальных во всех эле­ ментах ферм; поперечной ветровой в поясах ферм; продольной ветровой в нижних поясах ферм; продольных от транспортеров, в том числе аварийных; продольных, возникающих в резуль­ тате температурных деформаций галереи.

Изгибающие моменты определяются:

при расположении транспортеров по низу ферм — для рядовых стоек ферм от ветровой на­ грузки, для опорных как элементов опорной рамы от ветровой и других нагрузок;

независимо от расположения транспортеров — для опорного раскоса и крайней панели нижнего пояса от эксцентричного приложения вертикаль­ ного опорного давления фермы при эксцентриси­ тете, равном 1 см, горизонтальной реакции ветви опоры (как стойки с шарнирными концами), воз­ никающей при разных опорных реакциях двух смежных ферм; для поясов ферм — от эксцентрич­ ного приложения скатных нагрузок балок покры­ тия и перекрытия, при наличии эксцентриситетов, при изменении сечения пояса и от внеузлового приложения нагрузки.

При расположении транспортера по низу фер­ мы усилия в связях по верхним поясам ферм опре­ деляют от ветровых нагрузок; усилия в тяжах — от скатных (^оставляющих всех нагрузок на по­ крытии в зависимости от расчетной схемы балок покрытия. При подборе сечений связи рекомен­ дуется назначать как для сжатых элементов.

Усилия в связях по нижним поясам ферм опре­ деляют от ветровых нагрузок и скатных состав­ ляющих всех нагрузок на перекрытии в зависи­ мости от расчетной схемы балок перекрытия и связей. При подборе сечений связи рекомендуется принимать растянутыми, кроме опорных элемен­ тов при связях по рис. 9.5, в, г, которые назнача­ ют сжатыми. При расположении транспортеров

по верху^ферм усилия в связях по верхним поя­ сам определяют от ветровых нагрузок и от скатных составляющих всех нагрузок на пере­ крытии в зависимости от расчетной схемы балок перекрытия и связей.

Опорные рамы галерей рассчитывают на уси­ лия от ветровых нагрузок и нагрузок на покры­ тия. При расчете ригеля рамы учитывают скат­ ные составляющие нагрузки на верхний пояс ри­ геля.

Плоскую шарнирную опору рассчитывают на следующие воздействия:

вертикальное давление ферм пролетного строе­ ния;

вертикальную реакцию балок перекрытия, при­ ходящихся непосредственно на опору;

реакцию горизонтальных связевых ферм от ветровой нагрузки на пролетное строение, прило­ женную выше отметки верха колонны;

ветровую нагрузку, приложенную непосредст­ венно к опоре.

При подборе сечений ветвей опоры рассматри­ вают такие комбинации усилий:

максимальное нормальное усилие от всех на­ грузок с учетом момента, возникающего от раз­ ности опорных давлений примыкающих ферм про­ летных строений (при разных пролетах ферм);

максимальный изгибающий момент, определяе­ мый при отсутствии временных нагрузок в мень­ шем или равном пролете и соответствующие ему нормальные усилия на ветвь колонны.

Кроме момента, действующего на ветвь опоры вдоль оси галереи при эксцентричном прикрепле­ нии балок перекрытия к оголовку ветви, учиты­ вают момент, действующий поперек оси галереи.

Расчетные длины ветвей плоских опор при про­ верке устойчивости принимают равными:

впродольном направлении (относительно оси галереи) — высоте опоры от низа базы до оси нижнего пояса фермы;

впоперечном (в плоскости опоры) — расстоя­ нию между центрами узлов связей.

При этом проверяют общую устойчивость опоры в целом как составного стержня, защем­ ленного в фундаменте и свободного поверху.

'Поперечные смещения оси галереи не должны превышать V25 высоты опоры.

Раскосы решетки опоры рассчитывают как сжато-растянутые стержни на усилия от ветровой нагрузки с одновременным учетом усилий, воз­ никающих от обжатия ветвей.

При ромбической и треугольной решетках в верхней панели связей дополнительно определя­ ют усилия от горизонтальных опорных реакций (распора) поперечных опорных рам от вертикаль­ ных нагрузок. Гибкость элементов решетки не более 150.

Неподвижную (анкерную) опору рассчитывают на вертикальные и горизонтальные нагрузки в

грузка на опору от температурных перемещений пролетного строения галереи и транспортеров;