MU_MK_Rus

Вид сверху располагается в проекционной связи над главным видом, вид снизу – под главным видом, вид справа – справа от главного вида, вид слева – слева от главного вида.

Над каждым видом, кроме главного, делают надпись по типу «А», а направление взгляда указывают стрелкой, обозначенной соответствующей буквой (рисунок 5).

Отправочные элементы нужно изображать так, чтобы основная проекция (главный вид) соответствовала рабочему положению и давала наиболее полное представление об их формах и размерах, а именно: горизонтальные элементы – в горизонтальном положении, вертикальные – в вертикальном, наклонные – в наклонном.

При изображении конструкций показывают сплошными линиями все видимые детали, расположенные на ближайшей по направлению взгляда грани, а невидимые – только те, которые располагаются вплотную к видимым. Видимые детали, расположенные в глубине за передней гранью, и невидимые, отделенные от видимых воздушной прослойкой, на чертеже не показывают.

При выполнении разрезов и сечений, элементы, попадающие в секущую плоскость, не штрихуются.

Правила простановки размеров

Нанесение на чертежах размеров производится по ГОСТ 2.307-68 ЕСКД «Нанесение размеров и предельных отклонений» с учетом дополнительных требований.

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля, как отдельных деталей, так и конструктивного элемента в целом. Количество размеров и их расположение на чертеже должны обеспечивать удобство чтения чертежа и увязку с другими элементами.

Все размеры на чертежах металлических конструкций проставляются в миллиметрах. Размерные линии должны быть параллельны отрезку, размер которого указывается.

Расстояние между параллельными размерными линиями должно быть 7-10 мм, а расстояние от размерной линии до параллельных им линий контура должно быть около 15 мм, когда размерная линия ниже или правее контурной, и 7-10 мм, когда размерная линия выше или левее контурной. На пересечении размерной и выносной линии или с линией контура ставятся засечки в виде тонких сплошных линий длиной 1-3 мм, проводимых с наклоном вправо под углом 45° к размерной линии, при этом размерные линии должны выступать за крайние выносные на 1-3 мм.

При нанесении размера диаметра или радиуса окружности или дуги, а также углового размера размерную линию ограничивают стрелками.

Преобладающие на чертеже диаметры отверстий и обрезы у деталей оговаривают в технических требованиях и на чертеже не проставляют.

При простановке размеров по высоте или ширине сечения прокатных профилей (уголков, двутавров, швеллеров) размерная цепочка не замыкается. При этом размеры привязываются к той плоскости или грани, отметка или привязка которой должна быть соблюдена в сооружении. Риски прокатных и гнутых уголков привязывают к обушку (рисунок 6).

20

Рисунок 6

В сварных балках указывается полная высота опорной части, то-есть тот размер, который должен быть строго выдержан. Такие размеры помещают в рамку и указывают размер допуска. Указывается также толщина полок и высота стенки, но не указывается размер между нижней поверхностью нижнего пояса и низом опорного ребра, за счет которых компенсируется неточности при сборке (рисунок 7).

Рисунок 7

При изображении неравнополочного уголка необходимо указывать его положение, проставляя ширину одной из полок.

Скосы на чертеже указывают линейными размерами (рисунок 8).

Рисунок 8

При отсутствии на чертеже геометрической схемы допускается направление наклонных линий в элементах связей и узлах элементов конструкций обозначать треугольником, стороны которого должны быть параллельны соответствующим линиям. Треугольник располагают в непосредственной близости от этих элементов (рисунок 9 и 11).

21

Рисунок 9

В проектных чертежах металлических конструкций допускается условное обозначение и размеры профиля материала указывать, как изображено на рисунке 10.

Рисунок 10

Обозначение деталей

Детали на чертежах обозначаются цифрами, помещенными в кружках, диаметр кружка 8-10 мм. Кружок для обозначения деталей соединяется с изображением детали тонкой волнистой линией со стрелкой у контура или точкой на конце внутри контура (рисунок 11).

Взаимно-зеркальные детали обозначаются индексом «Т» (так) и «Н» (наоборот). При этом индекс «Т» пишется около номера вверху справа, а индекс «Н» пишется внизу справа (рисунок 11).

22

Рисунок 11

Нумерацию следует начинать с основных деталей. При этом рекомендуется соблюдать группировку деталей по профилям и толщинам. В решетчатых конструкциях вначале нумеруются детали поясов, раскосов и стоек, а затем фасонок и других мелких деталей. В сплошностенчатых конструкциях вначале нумеруются детали поясов, стенки, а затем опорные ребра, ребра жесткости и другие детали.

Общая характеристика элементов конструкций и их конструктивные особенности

При выполнении графической работы «Узлы металлических конструкций зданий и сооружений» студенты по индивидуальному варианту разрабатывают узлы следующих элементов конструкций - стропильных ферм, балок и колонн. Рассмотрим их подробнее и дадим характеристику данным конструкциям.

Фермы

Ферма – решетчатая конструкция, работающая как и балка на изгиб. Конструкция фермы состоит из отдельных стержней, которые соединяются в узлах и образуют геометрически неизменяемую систему. Нагрузка на ферму действует, как правило, в узлах, поэтому во всех ее стержнях возникают только продольные усилия сжатия или растяжения при работе в целом на изгиб. В современном строительстве фермы применяют в самых разнообразных сооружениях. Стальные фермы широко применяются в покрытиях промышленных и гражданских зданий, ангаров, вокзалов, в пролетных строениях большепролетных мостов, радио и телевизионных башнях и мачтах, опорах воздушных линий электропередач.

Наибольшее распространение получили так называемые разрезные (однопролетные) балочные фермы (рисунок 12, а), как самые простые в изготовлении и монтаже. Неразрезные (рисунок 12, б) и консольные (рисунок 12, в) системы ферм рациональны при большой собственной массе конструкций. Кроме того, неразрезные фермы можно применять исходя из требований эксплуатации, так как они обладают большей жесткостью и могут иметь меньшую высоту. Эксплуатационные или архитектурные требования могут обусловить применение консольных, арочных, рамных, висячих и вантовых ферм.

Промежуточными между фермой и балкой являются комбинированные системы, со-

23

стоящие из балки усиленной либо снизу подвешенной цепью (шпренгельная балка) или сквозной фермой, либо сверху аркой или фермой (рисунок 12, ж). Комбинированные системы просты в изготовлении и рациональны в тяжелых конструкциях, а также в конструкциях с подвижной нагрузкой. Возможность использования в комбинированных системах дешевых прокатных балок благоприятно сказывается на стоимости и трудоемкости изготовления этих систем. На рисунке 12 представлены системы ферм.

Рисунок 12. Системы ферм: а, б, в – балочные фермы; г – рамные; д – арочные; е – висячие; ж – комбинированные.

Основными элементами фермы являются пояса (верхний и нижний), решетка (стойки и раскосы), узлы (места взаимного соединения стержней, опоры). Расстояние между узлами решетки фермы называется панелью, расстояние между опорами – пролетом.

Верхний и нижний пояса фермы образуются стержнями, расположенными по контуру фермы - понизу и поверху. Решетка, образуется стержнями (стойками и раскосами), соединяющими пояса. Узлы – места соединения сходящихся под разными углами стержней. Опоры – элементы, закрепляющие ферму и передающие нагрузку от нее другим частям конструкции. В узлах металлических ферм стержни соединяются посредством фасонки (косынки)

– листового металлического многоугольника. Перечисленные элементы фермы изображены на рисунке 13.

Рисунок 13

24

Узел фермы – точка, где соединяются два и более стержня фермы (пояса, раскосы, стойки). Оси стержней, сходящихся в одной точке, должны пересекаться в одной точке, иначе усилия в узле будут передаваться с эксцентриситетом, а на узел будет действовать изгибающий момент, который необходимо дополнительно учитывать.

Разнообразие областей применения и конструктивных решений ферм позволяют классифицировать их по различным признакам:

по назначению - фермы мостов, покрытий (стропильных и подстропильных), транспортных эстакад, грузоподъемных кранов, гидротехнических затворов и других сооружений;

по очертанию поясов – фермы с параллельными поясами, полигональные, треугольные и сегментные (рисунок 14). Очертания поясов зависят главным образом от назначения фермы и принятой конструктивной формы всего сооружения;

по системе решетки – фермы с треугольной решеткой (рисунок 14, а) и треугольной с дополнительными стойками, ферма с раскосной решеткой (рисунок 14, б), шпренгельной решеткой (рисунок 14, д) и решетки специальных типов: крестовой, ромбической, полураскосной.

до 1,5 %

а)							(1/8 1/11)l
				l = 18...120 м
				2
			/1
		1
	1/8
	і=

(1/6 1/8)l

б)

l = 24...48 м

(1/5 1/6)l =25 45o

в)

l = 18...36 м

(1/7 1/8)l

г) l = 36...96 м

25

д)

Рисунок 14. Классификация ферм: а - с параллельными поясами, б - полигональная, в - треугольная, г - сегментная, д - шпренгельная.

Фермы по сравнению со сплошными балками экономичны по затрате металла, им легко придают любые очертания, требуемые условиями технологии, работы под нагрузкой или архитектуры, они относительно просты в изготовлении, их применяют при самых разнообразных нагрузках; в зависимости от назначения им придают самую разнообразную конструктивную форму - от легких прутковых конструкций до тяжелых ферм, стержни которых могут компоноваться из нескольких элементов крупных профилей или листов.

Легкие фермы, как правило, одноплоскостные, стержни которых составляются из прокатных или гнутых профилей (рисунок 15); тяжелые фермы, как правило, двухплоскостные - их стержни составляются из мощных листовых или прокатных профилей.

y	y	y
		y
x
		y

y

y

X0

Y0

x

y	y	y
x

Рисунок 15. Типы сечений стержней легких ферм

Наиболее рациональной формой сечения элементов легких ферм является трубчатое сечение, фермы из труб экономичны по массе, хорошо сопротивляются коррозии, но некоторое усложнение узлов и дефицитность труб ограничивают их применение.

Узлы различных ферм могут иметь разнообразные конструкции в зависимости от проектного задания и условий ее проектирования. Примеры конструирования и оформления чертежей некоторых узлов типовых стропильных ферм для покрытий производственных зданий приведены на рисунке 16.

26

R=20

1

5-20		1-1
	100	100

50

n

60

100 170

170

100

n

60

50

20

20

	20		20
50	n 60	80	2

1

100

100

					40
		10	10
50	n	60	n	60	50
		80	80
			2

R=20
60
50	n	60	10	10	n	60	50
	12000	100	150	150	100
						12000

	2-2
50	50
100
50
100
70
100	100

Рисунок 16. Конструирование монтажного стыка ферм из парных уголков

Балки

Балками называют конструктивные элементы сплошного сечения, работающие на изгиб, длина балок значительно превышает размеры сечения. Благодаря простоте и малой стоимости изготовления, удобной конструктивной форме, небольшой строительной высоте балки находят широкое применение в строительных конструкциях. Балки используют как несущие элементы в кровлях и перекрытиях зданий и сооружений, рабочих площадок, эстакад, галерей, мостов и тому подобное. Рациональным являются балки длиной до 15…20 м, но в мостах пролеты балок могут достигать несколько сотен метров.

Участок между опорами называют пролетом балки, в зависимости от числа опор балки называют однопролетными (рисунок 17, а) и многопролетными (рисунок 17, б), если участок балки продолжается за пределами опоры, то его называют консолью, а балку - консольной (рисунок 17, в).

Рисунок 17

По типу сечения балки могут быть прокатными или составными. Металлические балки чаще всего проектируют двутаврового сечения. Это связано с удобством выполнения

27

монтажных соединений. Легкие балки часто изготавливают из швеллеров (прокатных или гнутых).

В зависимости от пролета и нагрузки балки изготавливают из профильной стали, или составного сечения из листовой стали (рисунок 18). Использование балок составного сечения целесообразно, когда не возможно использование прокатных или гнутых профилей через ограниченность сортамента.

заклепки или болты

Рисунок 18. Примеры балок составного сечения.

Среди балок составного сечения более экономичны сварные балки, чем клепаные или болтовые. Они состоят из полок (поясов) и стенки (которые выполняются из листовой стали), соединенных между собою в единое сечение. Наиболее распространенной является двутавровая форма симметричного сечения, образованная из трёх листов путем сваривания. Используются такие балки, если невозможно использовать прокатные балки в связи с большим пролётом и нагрузкой.

Балочная клетка – система, которая состоит из одного типа, или нескольких типов перекрестных балок. Возможны три типа соединения балок в системе балочной клетки:

hстроительная

hстр

hстр

а)

б)

в)

Рисунок 19. Соединение балок в системе балочной клетки.

а) этажное – второстепенные балки устанавливают на верхний пояс ниже размещенных конструкций (рисунок 19, а). Такое соединение удобное во время монтажа, но нуждается в большей конструктивной высоте перекрытия;

б) в одном уровне – балки настила присоединяют к главным сбоку через ребра жесткости так, что верхние полки главной балки и балки настила находятся на одном уровне (рисунок 19, б);

в) пониженное – вспомогательные балки присоединяют к главным сбоку так, что верхние полки главной балки и балки настила находятся на одном уровне, а верхние полки вспомогательных балок располагаются ниже верхних полок главной балки (рисунок 19, в).

28

Такое конструктивное решение часто используется в балочных клетках усложненного типа для уменьшения строительной (конструктивной) высоты перекрытия h стр..

Колонны

Колонны представляют собой вертикально расположенные стержневые элементы, по которым нагрузка от вышележащих конструкций передается на фундаменты. В них различают: верхнюю часть – оголовок, на который опираются вышележащие конструкции; стержень – основную часть колонны, передающую нагрузку сверху вниз, и базу (башмак) – нижнюю часть колонны, передающую нагрузку от стержня на фундамент (рисунок 20).

Рисунок 20

Если колонна работает на восприятие нагрузки от одной продольной силы, приложенной по центру тяжести сечения, то она называется центрально-сжатой. Если продольная сила не совпадает с центром тяжести сечения или к стержню приложены какие-либо поперечные нагрузки, то кроме сжатия возникает изгиб, и колонна называется внецентренно-

сжатой.

Сечение стержня колонны может быть сплошным или сквозным (решетчатым), состоящим из отдельных ветвей, соединенных раскосами или планками.

Рассмотрим конструктивные особенности центрально-сжатых колонн. Сплошные и сквозные колонны со стержнем постоянного сечения наиболее распространены при центральном сжатии. Сплошные колонны применяют при больших нагрузках и небольших высотах, сквозные, наоборот - при меньших нагрузках и больших высотах.

Сечения сплошных колонн принимают двух типов: открытого типа - чаще всего в виде широкополочного двутавра (прокатного или сварного), а также крестового сечения из прокатных профилей или листов; замкнутого типа в виде круглых и квадратных труб сваренных

29