Научная статья на тему 'КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И РАБОТА ПОД НАГРУЗКОЙ СВОБОДНОСТОЯЩИХ БЛОКОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ХОМУТОВЫХ ЛЕСОВ'

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И РАБОТА ПОД НАГРУЗКОЙ СВОБОДНОСТОЯЩИХ БЛОКОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ХОМУТОВЫХ ЛЕСОВ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
79
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЛЕСА / ХОМУТОВЫЕ ЛЕСА / НАПРЯЖЕННОЕ-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ / КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ / УСТОЙЧИВОСТЬ / НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ / НЕЛИНЕЙНЫЙ РАСЧЕТ / ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ СВОБОДНОСТОЯЩИЙ БЛОК / РАСЧАЛИВАНИЕ / ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Голиков А.В., Гаранжа И.М., Тимошенкова А.А.

В рамках работы выполнен подробный анализ работы под нагрузкой конструкций хомутовых лесов и систематизированы особенности учета нагрузок и воздействий при выполнении прочностных расчетов. В статье проанализировано напряженно-деформированное состояние свободностоящих лесов. Предложен алгоритм расчета свободностоящих лесов с учетом особенностей конструктивных схем блоков, неуказанных в нормативной литературе. По результатам анализа данных серии численных экспериментов предложены конструктивные мероприятия по обеспечению несущей способности, жесткости и устойчивости против опрокидывания пространственных блоков свободностоящих лесов, которые позволят устанавливать блоки с отношение высоты к габаритным размерам, превышающим значение 3,5:1 на открытых площадках (снаружи зданий и сооружений) без крепления к существующим конструкциям.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Голиков А.В., Гаранжа И.М., Тимошенкова А.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STRUCTURAL SOLUTIONS AND WORK UNDER LOAD OF FREE-STANDING BLOCKS OF CONSTRUCTION YOKE SCAFFOLDING

Тhe article provides a detailed analysis of the work under load structures of clamp scaffolding and systematizes the features of taking into account loads and impacts when performing strength calculations. The article analyzes the stress-strain state of free-standing forests. An algorithm for calculating free-standing forests is proposed, taking into account the features of structural schemes of blocks that are not specified in the normative literature. Based on the results of the analysis of data from a series of numerical experiments, constructive measures are proposed to ensure the load-bearing capacity, rigidity and stability against overturning of spatial blocks of free-standing forests, which will allow installing blocks with a height-to-size ratio exceeding 3,5:1 in open areas (outside buildings and structures) without attachment to existing structures.

Текст научной работы на тему «КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И РАБОТА ПОД НАГРУЗКОЙ СВОБОДНОСТОЯЩИХ БЛОКОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ХОМУТОВЫХ ЛЕСОВ»

Конструктивные решения и работа под нагрузкой свободностоящих блоков строительных хомутовых лесов

12 1 А.В. Голиков , И.М. Гаранжа , А.А. Тимошенкова

1 Волгоградский государственный технический университет

2

Национальный исследовательский московский государственный строительный

университет

Аннотация: В рамках работы выполнен подробный анализ работы под нагрузкой конструкций хомутовых лесов и систематизированы особенности учета нагрузок и воздействий при выполнении прочностных расчетов. В статье проанализировано напряженно-деформированное состояние свободностоящих лесов. Предложен алгоритм расчета свободностоящих лесов, с учетом особенностей конструктивных схем блоков, не указанных в нормативной литературе. По результатам анализа данных серии численных экспериментов, предложены конструктивные мероприятия по обеспечению несущей способности, жесткости и устойчивости против опрокидывания пространственных блоков свободностоящих лесов, которые позволят устанавливать блоки с отношением высоты к габаритным размерам, превышающим значение 3,5:1 на открытых площадках (снаружи зданий и сооружений) без крепления к существующим конструкциям.

Введение

Строительные леса (далее - леса) неизменно являются основными конструкциями средств подмащивания. Согласно данным OSHA, 65% от общего числа используемых средств подмащивания составляют леса, которые используются не только для работы на высоте и в труднодоступных местах, но и для сборки рекламных щитов, сцен и т.п. [1-3]. Следовательно, несчастные случаи на строительных лесах стали распространенной проблемой. Надежность и безопасность эксплуатации блоков строительных лесов напрямую зависит от уровня знаний об их действительной работе под нагрузкой и в сложных условиях эксплуатации при многократном применении. Безопасность персонала, пребывающего на конструкциях лесов, непосредственно связана с выполнением требований по технике безопасности при проведении строительно-монтажных работ на высоте. Требования по технике безопасности оказывают влияние на конструктивную

форму данного вида сооружений, что необходимо учитывать при компоновке и анализе работы блоков лесов.

В современном мире леса используются не только в строительстве, но и в других отраслях промышленности - машиностроение, авиастроение, кораблестроение, для которых требуются нерассмотренные в существующей нормативной литературе и научных исследованиях о лесах и стержневых системах [3] нетипичные условия установки и опирания. Существующие в нормативной и справочной литературе указания по конструированию и расчету лесов относятся преимущественно к лесам, устанавливаемым с закреплением к стенам здания, но при этом существует достаточно обширная область строительно-монтажных работ, для выполнения которых применяются свободностоящие блоки лесов [4-6]. Соответственно, количество конструктивных решений и методов расчета лесов должно быть расширено до такого числа, чтобы обеспечить их применимость в различных условиях и при этом обеспечить их надежность в эксплуатации и безопасность для жизни рабочих. Как показывает опыт, наиболее удобными в качестве свободностоящих блоков в стесненных условиях установки являются леса хомутового типа.

Цель исследования - изучить и описать характер работы под нагрузкой и распределение усилий и деформаций в несущих элементах свободностоящих блоков хомутовых лесов.

Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние (далее - НДС) конструкций свободностоящих хомутовых лесов под влиянием различных сочетаний нагрузок и воздействий, в зависимости от размеров устанавливаемого блока.

Объектом исследования являются конструкция пространственных блоков свободностоящих хомутовых лесов.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи исследования:

- выполнить анализ конструктивных решений и методов расчета лесов, представленных в существующей нормативной базе;

- определить основные нагрузки и характер их действия на конструкции свободностоящих хомутовых лесов;

- выявить конструктивные особенности блоков свободностоящих хомутовых лесов: конструктивные особенности сопряжения элементов лесов между собой и опирания на основание и поддерживающие конструкции;

- создать расчетные схемы, позволяющие учесть особенности конструктивных форм и работу под нагрузкой свободностоящих хомутовых лесов;

- выполнить анализ изменения НДС свободностоящих хомутовых лесов в зависимости от ветрового района, высоты блока и разработать конструктивные мероприятия по обеспечению устойчивости свободностоящих блоков лесов против опрокидывания и мероприятия по обеспечению неизменяемости пространственного положения.

Общие сведения о строительных лесах и их конструкции

Леса представляют собой пространственную многоярусную и многосекционную конструкцию, которая позволяет организовывать рабочие места на высоте для выполнения строительных, монтажных и других работ. Применяются леса как снаружи, так и внутри зданий и сооружений [7].

Ошибки при проектировании лесов являются распространенной причиной несчастных случаев. Основные технические причины аварий на лесах: недостаточная прочность и жесткость элементов блока лесов, слабые грунты, отсутствие страховочных мероприятий и системы ограждений, недостаточная точность сборки и локальные деформации элементов блока [8,

9].

На настоящий момент разработано множество типов строительных лесов: из различных материалов (стальные и деревянные леса), с разнообразными способами сборки (рамные, хомутовые и т.д.) и др. [10, 11]. В зависимости от конструктивных особенностей, можно выделить два признака, по которым можно классифицировать леса:

- по конструкции узловых соединений: рамные (флажковые, штыревые, чашечные) и модульные (хомутовые, клиновые);

- по способу закрепления лесов в пространстве: стоечные приставные, свободностоящие, передвижные (вышки-туры), навесные, подвесные и переставные.

По конструктивной схеме блоки лесов (Ошибка! Источник ссылки не найден.) представляют собой решетчатые башни или решетчатые этажерки свободностоящие в пространстве.

Хомутовые леса изготавливают из стальных труб диаметром 48х3,5 мм по ГОСТ 10704 и вставок из труб диаметром 38х6,0 мм. Для изготовления труб применяется углеродистая сталь обыкновенного качества (Ст3сп5, Ст3сп6) по ГОСТ 380-2005. Расчетное сопротивление стали принимают равным Ry = 240 Мпа, в соответствии с требованиями СП 16.13330.2017. Для закрепления в пространстве свободностоящих лесов дополнительно используют оттяжки, выполняемые из стальных канатов по ГОСТ 3064.

Деревянные щиты и бортовое ограждение настила изготавливаются из досок хвойных пород по ГОСТ 8486. Щиты настила изготавливаются из досок второго сорта. Расчетное сопротивление древесины второго сорта изгибу принимать Rдpu = 19,5 МПа равным по СП 64.13330.2017.

Леса должны быть спроектированы устойчивыми и обладающими определённым уровнем эксплуатационных качеств. Это включает способность выдерживать нагрузку, устойчивость положения против подъёма и опрокидывания [12].

При возведении и использовании лесов башенного типа необходимо прежде всего обеспечить их устойчивость. Поэтому для свободностоящих лесов, устанавливаемых внутри помещений, рекомендуемое отношение их высоты к ширине основания в целях безопасности - 4:1. Если же свободностоящие леса устанавливаются вне помещения, это отношение уменьшается до 3, 5:1.

Маркировка размеров блоков (Ошибка! Источник ссылки не найден.Ошибка! Источник ссылки не найден.) предусмотрена следующей:

где А - размер блока лесов в продольном направлении; B - размер блока лесов в поперечном направлении; Н - высота блока от опорной поверхности до рабочей площадки.

Рис. 1. - Свободностоящий блок хомутовых лесов: 1 - поперечный ригель; 2 - продольный ригель; 3 - стойка; 4 - раскос; 5 - перила ограждения; 6 - лестница; 7 - щиты настила; 8 - опорный башмак; 9 - хомут; а - шаг стоек в продольном направлении; Ь - шаг стоек в поперечном направлении, о - высота опорного башмака; h - шаг ярусов по высоте

А х В х Н,

(1)

Пространственные блоки требуемых размеров выполняются путем компоновки элементарной ячейки, размерами в плане а х Ь (Ошибка! Источник ссылки не найден.), необходимым количеством в продольном и поперечном направлении.

Ширина секции в свету (проход между стойками) принимается не менее 1м, высота секции в свету - не менее 1,9 м [6]. Длина свободностоящих лесов для увеличения опорной поверхности принимается не менее 2 м [5]. Высота рабочей площадки хомутовых свободностоящих лесов не должна превышать 20 м [4].

Элементы из труб стыкуются с помощью патрубков. Согласно СТБ EN 12811-1, такие соединения можно считать жесткими, если в одном из элементов постоянно зафиксирована втулка (патрубок) и, если ее длина не менее 150 мм, когда требование по жесткости соединения обеспечено, остается только проверка втулки на расчетный изгибающий момент в соединении. С целью повышения устойчивости, стыки стоек и полустоек должны находиться на разных уровнях.

Использование раскосов при конструировании лесов значительно увеличивает несущую способность блоков [6-9]. Раскосы чередуются так, чтобы в одном пролете стыки не совпадали.

Если рабочий ярус расположен на высоте 1,3 м и более над поверхностью земли или перекрытия, то леса должны иметь перильное и бортовое ограждение для предотвращения падения с высоты людей и предметов. Высота перил ограждения должна быть не менее 1,1 м [6, 7]. Ограждение должно иметь не менее одного промежуточного горизонтального элемента или сетку, а расстояние между элементами ограждения не должно превышать 0,45 м, в ином случае ограждение должно иметь решетчатое, сетчатое или т.п. заполнение. Высота бортового

ограждения настила лесов должна быть не менее 0,15 м [6, 7]. Бортовые доски закрепляются с помощью скоб.

Щиты настила должны быть установлены на двух верхних ярусах лесов, один из которых рабочий, другой - страховочный [7].

Для подъема и спуска людей леса должны быть оборудованы лестницами по ГОСТ 26887, расположенными на расстоянии не более 40 м друг от друга. Лестницы для подъема на ярусы подвешивают на поперечные ригели и опирают на щиты настила. Угол наклона лестниц к горизонтальной поверхности должен быть не более 60°[6-8].

Расчетные схемы и положения при расчете свободностоящих блоков хомутовых лесов

По расчетной схеме свободностоящие пространственные блоки хомутовых лесов представляют собой пространственные фермы с элементами из труб. По СТБ EN 12811-1 опорные узлы блоков при создании расчетных схем должны рассматриваться как идеальные шарниры.

Основные нагрузки на конструкции лесов: собственный вес (вес элементов из труб, башмаков, настила и лестниц), вес людей и инструмента, полезная нагрузка (вес оборудования и материалов) и ветровая нагрузка [11, 12]. Основные воздействия: податливость опор от просадки грунта и проскальзывание элементов хомутовых лесов в узлах при превышении максимальной нагрузки.

Согласно ОСТ 36-128-85, временную нормативную равномерно

л

распределенную нагрузку (полезную) следует принимать равной 200 кгс/м , нормативную нагрузку от веса одного человека с инструментом принимают равной 1,2 кН. Рабочий настил следует рассчитывать в предположении передачи нагрузки на три доски суммарной шириной не менее 400 мм.

Нагрузка от веса человека с инструментом прикладывается к наименее выгодной точке (с1 = 30-40 см) [10-12]. Максимально возможное количество работников в пределах одной ячейки лесах составляет два человека.

Леса относятся к сооружениям класса КС-1, согласно ГОСТ 27751 (сооружения с ограниченными сроками службы и пребыванием в них людей). Для сооружений этого класса минимальный коэффициент надежности по ответственности уп принимается, равным 0,8.

Конструкции лесов следует рассчитывать, согласно табл. 1 ОСТ 36-12885, с учетом приспособлений для обеспечения безопасности, работающих на собственную массу устройств и приспособлений с коэффициентом надежности по нагрузке 1,1, на действие полезной нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке 1,2 и на действие ветровой нагрузки с коэффициентом 1,3.

Нагрузка от веса лесов передается на грунт посредством башмаков и деревянных подкладок. Поскольку опоры лесов закладываться непосредственно на поверхности грунта, то должны выполняться все требования к незаглубленным фундаментам, приведенные в EN 12812.

Любые основные и средние перила, независимо от способа крепления, должны выдерживать сосредоточенную нагрузку 1,25 кН, приложенную в наиболее неблагоприятных местах с направлением вниз при отклонении от вертикали в пределах спектра ±10°, согласно требованиям СТБ EN 12811-1. Ступени и тетивы приставных лестниц должны выдерживать сосредоточенную нагрузку 1 кН, согласно ОСТ 36-128-85.

Значение ветровой нагрузки на конструкции лесов определяется по СП 20.13330.2017, как для пространственной решетчатой фермы. При количестве граней пространственной конструкции более 2, аэродинамический коэффициент ^ пересчитывается для учета эффекта затенения согласно требованиям ГОСТ 1451.

и

Расчет лесов на действие ветровой нагрузки выполняется для двух случаев (Рис. 2):

- ветровая нагрузка для рабочего состояния при наличии людей на лесах;

- ветровая нагрузка для нерабочего состояния при отсутствии людей на лесах расчетной скорости ветра, соответствующей району установки лесов.

Рис. 2. - Схемы наветренных площадей на рабочем ярусе лесов: а) рабочее состояние; б) нерабочее состояние

Для расчета прочности и устойчивости блоков лесов и их элементов приняты основные расчетные комбинации нагрузок согласно СП 20.13330.1016:

- сочетание 1: «вес конструкций» х 1,0 + «полезная нагрузка» х 1,0 + «ветровая нагрузка для рабочего состояния» х 0,9;

- сочетание 2: «вес конструкций» х 1,0 + «полезная нагрузка» х 1,0 + «ветровая нагрузка для нерабочего состояния» х 0,9;

- сочетание 3: «вес конструкций» х 1,0 + «ветровая нагрузка для рабочего состояния» х 1,0;

- сочетание 4: «вес конструкций» х 1,0 + «ветровая нагрузка для нерабочего состояния» х 1,0.

При расчете лесов на действие ветровой нагрузки необходимо проверять общую устойчивость блока. Отсутствие закрепления опор лесов также предполагает возможность отрыва (Ошибка! Источник ссылки не найден., б) и сдвига (Ошибка! Источник ссылки не найден., в) опор лесов под действием ветровой нагрузки.

Рис. 3. - Схема блока лесов: а) при расчете на устойчивость против

опрокидывания; б) при отрыве опоры; в) при сдвиге опоры - Условие устойчивости против опрокидывания для блоков свободностоящих лесов (Ошибка! Источник ссылки не найден., а):

— * куст, (2)

М у

оп

где Муд - удерживающий момент от действия веса конструкции Р;

Моп - опрокидывающий момент от действия результирующей ветровой

нагрузки W;

kyст = 1,4 - коэффициент запаса на опрокидывание при расчете устойчивости свободностоящих лесов [10].

При учете всех вышеописанных особенностей, созданные расчетные схемы позволяют учесть ряд факторов, влияющих на несущую способность:

отсутствие закреплений опорных стоек с основанием, односторонняя работа стоек в опорной зоне исключительно на передачу сжимающего вертикального усилия и податливое закрепление к основанию в горизонтальной плоскости за счет сил трения, внецентренное сопряжение ригелей и связей со стойками, сложное распределение усилий в многосекционном пространственном блоке.

Результаты и обсуждение исследования конструктивной формы, характера распределения действующих нагрузок, разработки расчетных

схем

Конструктивные решения по установке лесов прямоугольным пространственным блоком разработаны применительно к стоечным, приставным, хомутовым лесам марки ЛСПХ-40. При расчете блоков лесов наветренная площадь возможного размещенного (складируемого) материала

л

или оборудования условно принимается равной 1,0 м .

Расчет конструкций лесов выполняется в ПК Лира-САПР в нелинейной постановке, учитывающей особенности конструктивных решений лесов, тип сопряжения элементов между собой и характер сопряжения с основанием. Для учета податливости опор при создании расчетных схем опирание блоков на основание в вертикальном направлении выполняется в виде односторонних связей сжатия, а в горизонтальной плоскости - в виде связей, моделирующих трение.

Внецентренное сопряжение наклонных и горизонтальных элементов со стойками приставных хомутовых лесов приводит к увеличению возникающих усилий в стойках только на уровне первых ярусов, т.к. наличие крепления к стене компенсирует влияние внецентренного приложения нагрузок [8]. Соответственно, для свободностоящих блоков хомутовых лесов влияние сопряжения элементов с эксцентриситетами в плане и по высоте на возникающие усилия с высотой блока только возрастает. Расчетный

эксцентриситет сопряжения ригелей и связей принят равным диаметру трубы плюс 10... 20 мм (Рис. 4), что учитывает различные типы представленных на рынке хомутов.

Рис. 4. - Сопряжение элементов хомутовых лесов: 1 - хомут; 2 - болт;

3 - гайка; 4 - шайба; е - эксцентриситет Для оценки влияния способа сопряжения элементов на НДС конструкций свободностоящих лесов выполнен расчет башенного блока лесов 2,0х2,0х2,0м (Рис. 5) для двух случаев - с центральным и внецентренным сопряжениями элементов. Нагрузки, действующие на рассчитанный блок лесов - собственный вес и полезная нагрузка. Результаты расчета приведены в Ошибка! Источник ссылки не найден..

и

Рис. 5. - Расчет блока лесов 2,0х2,0х2,0м: а) схема действующих нагрузок; б)

форма перемещений блока лесов

Таблица 1

Значения усилий в стойке блока 2,0х2,0х2,0м

№ п/п* Усилия без учета внецентренного сопряжения Усилия при учете внецентренного сопряжения Разница, %

Nmax, кН Мх, кНм Му, кНм Nmax, кН Мх, кНм Му, кНм ЛНпах ЛМх ЛМу

7 -2.869 0 0 -3.055 0 0 6.09 0 0

13 -2.73 0 -0.07 -2.81 0.0012 3 -0.079 2.85 100 11.39

14 -0.339 0 0.4977 -0.356 0.0576 0.4766 4.78 100 -4.43

* Номера узлов на схеме блока (Рис. 5, б)

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что при внецентренном сопряжении элементов стойка работает на косое внецентренное сжатие в отличии от случая с центральным сопряжением, где имеет место простое внецентренное сжатие.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расчет показал также недостаточную жесткость блока лесов против кручения, следовательно, необходимо устанавливать диафрагмы жесткости. С целью оценки влияния диафрагм на размеры перемещений узлов блока лесов 2,0х2,0х2,0м (Рис. 5, б), был выполнен расчет на 2 сочетание для района 5 с установленными диафрагмами и без них (Ошибка! Источник ссылки не найден.).

Таблица № 1

Значения перемещений узлов блока 2,0х2,0х2,0м

Перемещения Перемещения

№ узлов блока без узлов блока с Разница, %

п/п* диафрагм диафрагмами

Х, мм Y, мм Х, мм Y, мм Ах AY

6 2.94 72.92 2.74 72.999 6.803 0.108

3 1 43.61 0.84 43.68 16 0.16

2 0.163 5.46 0.15 5.46 7.98 0

* Номера узлов на схеме блока (Рис. 5, б)

В результате анализа данных из Ошибка! Источник ссылки не найден., можно сделать вывод, что диафрагмы жесткости уменьшают перемещения в узлах лесов и значительно повышают жесткость лесов против кручения.

При установке блоков на слабые грунты появляются значительные осадки грунта под опорами из-за уплотнения под нагрузкой от веса лесов Р [2]. В результате анализа распределения усилий в элементах блока (Рис. 3, aРис. 5) можно сделать вывод, что установка лесов на слабом основании может привести к увеличению опрокидывающего момента и последующей потере устойчивости блока.

Рассчитаны башенные блоки свободностоящих хомутовых лесов, скомпонованные из ячеек 2,0х1,7м, с переменной высотой от 2,0м до 20,0 м. Проверка устойчивости блоков производилась на 4 основных сочетания для ветровых районов 1а-7. Выделено четыре конструктивных решения для

обеспечения устойчивости лесов (Ошибка! Источник ссылки не найден.): 1 - без дополнительных мероприятий; 2 - с устройством пригрузов в опорной секции блока; 3 - установка наклонных связей в каждой ячейке опорной секции; 4 - устройство оттяжек по периметру блока. Оттяжки изготавливают из стальных канатов по ГОСТ 3062-80. Устройство оттяжек возможно с углом наклона от 15° до 45°, в зависимости от условий размещения лесов на строительной площадке. Результаты сведены в Таблица

Итоговый порядок разработки конструктивных решений свободностоящих блоков лесов: техническое задание, исходные данные о площадке; создание конструктивной схемы; преобразование конструктивной схемы в расчетную; сбор нагрузок и создание загружений; проверка несущей способности, устойчивости и жесткости блока лесов и его элементов и узлов*; корректировка конструктивной схемы при необходимости до достижения достаточной несущей способности**; утверждение итоговой конструкции блока и разработка чертежей.

* Необходимо выполнить: проверку прочности и жесткости (размеры прогибов) элементов и узлов лесов; проверку общей устойчивости блока лесов от действия ветровой нагрузки (расчет на опрокидывание); проверку опорной секции блока на отрыв и сдвиг.

** Под корректировкой схемы подразумевается: изменение количества раскосов (наклонных связей) и количества и мест расположения диафрагм; применение дополнительных мер для обеспечения устойчивости (Ошибка! Источник ссылки не найден.).

Конструктивные решения для блоков свободностоящих хомутовых лесов,

№ 2.

Таблица № 2

скомпонованных их ячеек 2,0х1,7м

Размер блока

Ветровой район

М Инженерный вестник Дона, №12 (2022) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/Nlly22/7970

Размер блока Ветровой район

В плане, м Высота, м 1а 1 2 3 4 5 6 7

2,0х1,7 2,0 (1) (2) (4)

4,0 (1) (2) (4)

4,0х3,4 2,0 (1) (4)

4,0 (1) (2) (4)

6,0 (2) (4)

6,0х5,1 2,0 (1) (3)

4,0 (1) (3) (4)

6,0 (1) (3) (4)

8,0х6,8 2,0 (1) (3)

4,0 (1) (3) (4)

6,0 (3) (4)

8,0 (3) (4)

10,0х8,5 2,0 (1) (3)

4,0 (1) (3) (4)

6,0 (1) (4)

а! 5) 6)

Рис. 6. - Конструктивные мероприятия по обеспечению устойчивости: а) без дополнительных устройств; б) дополнительное нагружение пригрузами

М Инженерный вестник Дона, №12 (2022) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/Nlly22/7970

весом G, уложенными в районе крайних поясов блока; в) установкой оттяжек

по периметру блока

Выводы

1. Изучен характер работы под нагрузкой и выполнен анализ распределения усилий и деформаций в несущих элементах свободностоящих хомутовых лесов.

2. Выполнен анализ существующей нормативной литературы по расчету и конструированию свободностоящих хомутовых лесов. Анализ показал отсутствие: достаточной информации о нормах конструирования свободностоящих хомутовых лесов, информации о воздействиях на хомутовые леса и их учете при разработке блоков, рекомендаций по расчету свободностоящих хомутовых лесов.

3. Выполнена оценка влияния следующих особенностей конструктивных схем и расчетных моделей на НДС свободностоящих хомутовых лесов:

4. Учет внецентренного соединения элементов лесов приводит к сложной деформации стоек (косое внецентренное сжатие), т.е. к увеличению возникающих изгибающих моментов мх до 100%;

5. Использование диафрагм при проектировании блоков свободностоящих хомутовых лесов уменьшают перемещения узлов блока до 16 % в сравнении с блоками без устройства диафрагм.

6. Выполнена проверка опорной секции на отрыв для блоков свободностоящих хомутовых лесов, скомпонованные из ячеек 2,0х1,7 м, с переменной высотой от 2,0 м до 20,0 м для ветровых районов 1а^7. На основе результатов расчета разработаны конструктивные мероприятия по обеспечению устойчивости опорной секции блоков свободностоящих хомутовых лесов: устройство раскосов и диафрагм жесткости, уплотнение слабых грунтов, использование пригрузов весом до 50 кг и расчаливание

M Инженерный вестник Дона, №12 (2022) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/Nlly22/7970

блока лесов.

Литература

1. Nuraffefa H., Hanizam A. Safety scaffolding in the construction site // Journal of Technology. 75(10). 2015. pp. 49-56.

2. Pienko M., Robak A., Blazik-Borowa E., Szer J. Safety Conditions Analysis of Scaffolding on Construction Sites // International Journal of Civil, Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering. 12. 2018. pp. 72-77.

3. Beale R. Scaffold research - a review // Journal of Constructional Steel Research. 98(1). 2014. pp. 188-200.

4. Godley M., Beale R. Analysis of large proprietary access scaffold structures // Proceedings of the Institute of Civil Engineers, Structures and Buildings. 2016. 146(1). pp. 31-40.

5. Weesner L., Jones H. Experimental and analytical capacity of frame scaffolding // Engineering Structures. 2001. 33(2). pp. 592-599.

6. Lindner J., Hamaekers K. Load-carrying capacity of tubular spindles in scaffoldings. // Proceedings of the Institute of Civil Engineers, Structures and Buildings. 2005. 54(8). pp. 225-231.

7. Peng J., Yen T., Kuo C. & Chan S. Analytical and experimental bearing capacities of system scaffolds // Journal of Zhejiang University Science. 10. 2012. pp. 82-92.

8. Cimellaro G., Domaneschi M. Stability analysis of different types of steel scaffolds // Engineering Structures. 152. 2017. pp. 535-548.

9. Сниткин В.М., Фролов И.П., Овсянников Е.М., Овсянников В.Е. Оценка остаточного ресурса мостовых кранов решетчатого сечения // Инженерный вестник Дона, 2015, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3128.

М Инженерный вестник Дона, №12 (2022) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/Nlly22/7970

10.Черпаков А.В., Есипов Ю.В., Гончаров О.Ю., Гриценко В.В., Зотов А.И., Бутенко Ю.И., Шакирзянов Ф.Р. Построение критерия идентификации поврежденности на основе фазовых портретов колебаний ферменных конструкций // Инженерный вестник Дона, 2015, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3408.

11.Воронкова Г.В., Габова В.В., Душко О.В., Торгашин Г.А. Исследование динамических характеристик несущих ферм при выносе вентиляционного оборудования на кровлю цеха // Инженерный вестник Дона, 2019, №1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2019/5613.

12.Yip R., Poon C. Comparison of timber and metal formwork systems // Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Water and Resources Management. 2018. 161(1). p. 29-36.

References

1. Nuraffefa H., Hanizam A. Journal of Technology. 75(10). 2015. pp. 49-56.

2. Pienko M., Robak A., Blazik-Borowa E., Szer J. International Journal of Civil,

Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering. 12. 2018.

pp. 72-77.

3. Beale R. Journal of Constructional Steel Research. 98(1). 2014. pp. 188-200.

4. Godley M., Beale R. Proceedings of the Institute of Civil Engineers, Structures

and Buildings. 2016. 146(1). pp. 31-40.

5. Weesner L., Jones H. Experimental and analytical capacity of frame scaffolding.

2001. 33(2). pp. 592-599.

6. Lindner J., Hamaekers K. Load-carrying capacity of tubular spindles in

scaffoldings. 2005. 54(8). pp. 225-231.

7. Peng J., Yen T., Kuo C. & Chan S. Journal of Zhejiang University Science. 10.

2012. pp. 82-92.

8. Cimellaro G., Domaneschi M. Stability analysis of different types of steel

scaffolds. Engineering Structures. 152. 2017. pp. 535-548.

9. Snitkin V.M., Frolov I.P., Ovsyannikov E.M., Ovsyannikov V.E. Inzhenernyj vestnik Dona, 2015, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3128.

10. Cherpakov A.V., Esipov YU.V., Goncharov O.Yu., Gricenko V.V., Zotov A.I., Butenko YU.I., Shakirzyanov F.R. Inzhenernyj vestnik Dona, 2015, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3408.

11. Voronkova G.V., Gabova V.V., Dushko O.V., Torgashin G.A. Inzhenernyj vestnik Dona, 2019, №1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2019/5613.

12. Yip R., Poon C. Comparison of timber and metal formwork systems. 2018. 161(1). pp. 29-36.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.