Статья посвящена проектированию конвейерной галереи. Выполнен краткий обзор компоновочных и конструктивных решений галерей. Рассмотрены общие методики расчета на прочность, устойчивость, деформативность и динамические воздействия пролетных строений галерей. В дальнейшем планируется сравнить две конструкции галерей из ферм с параллельными поясами и оболочки прямоугольного сечения для выбора оптимального решения в качестве металлоемкости и надежности.
Ключевые слова: конвейерная галерея, опора, несущие конструкции, строение, ветви.
В настоящей работе выполнен обзор проектирования конвейрных галерей.
Галерея представляет собой инженерное сооружение мостового типа.
Взаимное расположение несущих и ограждающих конструкций определяет компоновку пролетного строения: несущие конструкции по высоте располагаются в пределах технологического габарита или вне его, ниже пола галереи.
Стальные опоры галерей выполняются двух типов: плоские (качающиеся) (рис. 1.) и пространсвенные (неподвижные) (рис. 2.). Плоские опоры допускают смещение в продольном направлении при температурных перемещениях пролетного строения. Ветви плоских опор выполняются, как правило, из прокатных двутавровых профилей.
Рис. 1. Общий вид плоских опор
Пространственные опоры должны обеспечивать устойчивость галереи в продольном направлении и передачу горизонтальных сил на фундаменты.
Рис. 2. Общий вид пространственных опор
По типу конструктивных решений пролетные строения галереи принадлежат к одной из трех групп:
– несущие конструкции пролетных строений из стальных ферм с параллельными поясами, с ограждающими конструкциями панельного типа из различных материалов (рис. 3.);
– несущие конструкции пролетных строений из сварных двутавровых балок, в том числе — с гибкими стенками, с ограждающими конструкциями покрытия и перекрытия различного типа (рис. 4.);
– несущие конструкции пролетных строений из металлических оболочек прямоугльного или круглого сечения, совмещающих несущие и ограждающие функции (рис 5,6.).
Рис. 3. Пролетное строение конвейерной галереи с несущими конструкциями из ферм с параллельными поясами
Рис. 4. Пролетное строение конвейерной галереи с несущими конструкциями из сварных двутавровых балок
Рис. 5. Пролетное строение конвейерной галереи с несущими конструкциями из оболочки прямоугольного сечения
Рис. 6. Пролетное строение конвейерной галереи из круглой цилиндрческой оболочки
Для рассматриваемых типов пролетных строений расчеты на прочность, устойчивость, деформативность и динамические воздействия аналогичны по структуре и последовательности и состоят из сделующих этапов:
– сбор местных нагрузок на элементы покрытия и перекрытия и определение расчетных схем;
– расчет элементов покрытия и перекрытия на местные нагрузки, подбор сечений элементов по условиям прочности, устойчивости и деформативности;
– определение нагрузок на несущие конструкции пролетных строений;
– расчет несущих конструкций пролетных строений и подбор их сечений по условиям прочности, устойчивости и деформативности;
– определение наименьших частот свободных колебаний пролетных строений по плоской или пространственной схеме;
– определение низшей частоты колебаний балок перекрытия;
– определение частот динамического возмущения галерей при скоростях лент конвейеров
м/с;
– сопоставление частот свободных колебаний и возмущения для определения возможности появления резонансного режима колебаний;
– расчет узлов и соединений пролетного строения;
– определение нагрузок на опоры и расчет опор;
– определение нагрузок на фундаменты.
Нагрузки на галереи подразделяются на три группы: технологические, строительные, от атмосферных воздействий.
Технологические нагрузки:
– Вес грунта на ленте (длительная)
– вес промпроводок (длительная)
– вес конструкций конвейера (длительная)
– сопротивление движению ленты (длительная)
– ремонтная (кратковременная)
– нагрузка от пуска конвейера (кратковременная)
– вес просыпи при расчете элементов перекрытия (кратковременная)
– вес просыпи при расчете продольных несущих конструкций пролетного строения (особая)
– нагрузка от обрыва или заклинивания ленты (особая)
Строительная:
– вес несущих стальных конструкций, ограждения, теплоизоляции (постоянная)
Атмосферная:
– вес пыли на покрытии (длительная)
– вес снега (кратковременная)
– давление ветра (кратковременная)
В дальнейшем планируется сравнить две конструкции галерей из ферм с параллельными поясами и оболочки прямоугольного сечения для выбора оптимального решения в качестве металлоемкости и надежности.
Литература:
- СП 16.13330.2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23–81*
- Пособие по проектированию конвейерных галерей к СНиП 2.09.03–85
- ГОСТ 12.2.022–80 «Конвейеры. Общие требования безопасности»
