Технологические лестницы и технологические площадки

Общие сведения

Площадки предназначены для размещения технологического оборудования, организации его обслуживания, ремонта и состоят из несущих балок, настила, лестниц и ограждения. В зависимости от величины полезной нагрузки и назначения площадки подразделяют на три группы.

1. Площадки под тяжелое стационарное оборудование и подвижную нагрузку (рабочая площадка сталелитейных и литейных цехов, главных корпусов ТЭЦ и т.п.) с полезной нагрузкой р > 20 кН/м2.

2. Ремонтные площадки ходовых колес кранов, площадки под транспортеры, вентиляторы, трубопроводы с р =4...20 кН/м2.

3. Посадочные площадки на мостовые (опорные) и подвесные краны, смотровые площадки с полезной нагрузкой р = 2,0…4,0 кН/м2.

Площадки первой группы выполняют в виде самостоятельных встроенных в здание сооружений. Площадки данного типа опираются на отдельные колонны, сетка которых обычно кратна модулю, принятому в строительстве (М = 6 м или реже 3 м). По колоннам монтируют балочную клетку и устраивают настил. Геометрическую неизменяемость такого встроенного сооружения и его жесткость обеспечивают при помощи системы вертикальных связей.

Площадки второй группы обычно изготавливают в виде стального настила из плоской или рифленой стали, подкрепленного снизу ребрами жесткости из стальной полосы или уголков. Балки площадок опирают на кронштейны, которые в свою очередь крепят к стенам, колоннам, ветровым фермам торцевых стен зданий либо в качестве балок площадки используют подкрановые балки, к которым крепят рифленый стальной лист. Иногда балки опирают на отдельные колонны, аналогично площадкам первой группы.

Площадки третьей группы чаще всего собирают из унифицированных стальных элементов (балок, настила, лестниц). Балки этих площадок крепят, как правило, к основным несущим конструкциям здания (колоннам, стенам, подкрановым балкам, стропильным конструкциям) или к конструкциям технологического оборудования.

В качестве настила применяют листы из плоской или рифленой стали с подкреплением их ребрами жесткости, плиты из сборного железобетона, а также железобетонный настил, выполняемый по опалубке из стального гофрированного листа (сталежелезобетонный настил).

Стальной настил в площадках первой группы применяют, если возможно быстрое разрушение бетона от действия высоких температур и больших циклических нагрузок (сталелитейные и литейные цехи).

Балочные клетки

Схемы балочных клеток определяются расположением оборудования и типом настила. Выбирают их из условия обеспечения наименьших затрат металла, бетона и труда на изготовление и монтаж, для чего схемы балочных клеток применяют с наиболее коротким и простым путем передачи нагрузки на колонны или другие опоры.

Балки настила в плане размещают с постоянным шагом по длине поддерживающих их балок (главных или второстепенных), шаг этих балок определяется несущей способностью и жесткостью настила, Необходимо иметь в виду, что при уменьшении шага балок настила толщина последнего и суммарный расход материалов на настил к поддерживающие его балки будут уменьшаться до определенного предела, после которого сечения балок будут определяться не условиями прочности, а требованиями жесткости, и может оказаться целесообразным увеличить шаг балок.

Главные балки ориентируют в направлении большего шага колонн (продольного или поперечного) и проектируют обычно разрезными. Учитывая значительные пролеты главных балок, составляющие, как правило, 9...12 м и более, их проектируют составного двутаврового сечения с членением при необходимости на отправочные элементы. На монтаже отправочные элементы объединяют в единую конструкцию сваркой либо высокопрочными болтами с накладками.

Балки настила проектируют двутаврового или реже швеллерного сечения. Необходимо иметь в виду, что в площадках с балочной клеткой нормального и усложненного типов прокатные балки рациональны при пролетах до 8...9 м, нагрузках до 10...12 кН/м2 и железобетонном настиле. Если расстояние между главными балками более 9 м. то экономичнее переходить на балочную клетку усложненного типа с 2...3 вспомогательными балками, которые выполняют двутаврового и таврового сечения или из уголков.

Балки настила можно проектировать разрезными и неразрезными. Последняя статическая схема удобнее при этажном сопряжении балок (рис. 5.15, в). В плане второстепенные балки размешаются либо с постоянным шагом по длине поддерживающих их балок при равномерно распределенной полезной нагрузке, либо с нерегулярным шагом при установке на площадке стационарного оборудования. Шаг балок настила определяется конструкцией настила и величиной полезной нагрузки.

Настилы

В конструкциях технологических площадок применяют стальные сплошные настилы из плоского или рифленого листа, железобетонные (из сборных плит или монолитной плиты) и сталежелезобетонные

Выбор материала настила и его конструктивное решение (стационарный или съемный щитовой) выбирают с учетом технологического назначения площадки, характера и величины полезной нагрузки, температурно-влажностного режима эксплуатации, агрессивности среды, экономического фактора.

Поверх несущего настила часто устраивают защитный настил (асфальтовый или бетонный пол толщиной 40...60 мм на несущем железобетонном настиле, деревянный из торцевых брусков - на стальном).

Щиты съемных настилов могут иметь размеры в плане до 3х12 м (для ручного открывания щиты, как правило, имеют меньшие размеры и массу не более 75 кг). Щиты состоят из системы второстепенных и вспомогательных балок, стального настила, подкрепленного ребрами жесткости, и укладываются на поддерживающие главные балки. Применение подобного конструктивного решения повышает степень заводской готовности и снижает трудозатраты при монтаже.

Полезную нагрузку на настил принимают по технологическому заданию, которая может достигать 40 кН/м2; вертикальные относительные прогибы настила не должны превышать требований норм; их увязывают с пролетом настила ln. Так, при ln ≤ 1,0 м предельный относительный прогиб принимают [ƒ/l] = 1/120; при ln = 3,0 м - 1/150; при ln=6,0 м - 1/200.

Лестницы и переходные площадки

Настилы технологических площадок могут располагаться в один или несколько ярусов в зависимости от вида оборудования и его высоты. Для доступа обслуживающего персонала к технологическому оборудованию устраиваются лестницы в виде лестничных маршей или стремянок.

Лестничные марши состоят из косоуров (тетивы), опорных элементов, ступеней, ограждения (перил, стоек) и устанавливаются с углом наклона α = 45° и 60°, который зависит от частоты обслуживания оборудования и наличия свободных площадей для размещения лестниц. При большой частоте использования лестницы принимается угол наклона α = 45°. Для последних ширину маршей (расстояние между перилами ограждения) принимают 600, 800 и 1000 мм с шагом ступеней 200 мм. Марши с углом наклона 60° выполняют шириной 600 и 800 мм с шагом ступеней 300 мм. Проектирование лестниц производят в соответствии с указаниями типовой серии 1.459-2 "Стальные лестницы, переходные площадки и ограждения".

Тетиву выполняют из холодногнутого профиля гн [180х50х4 или прокатных швеллеров N16; 18. Расчетную схему тетивы принимают в виде однопролетной наклонной балки при одномаршевой лестнице или многопролетной балки ломаного очертания при двух- и более маршевой прямой лестнице. Косоуры работают на поперечный изгиб от массы металлоконструкций лестниц и полезной нагрузки, которая в соответствии с указаниями норм принимается в виде вертикальной сосредоточенной силы Рн = 1,5 кН, расположенной на площадке длиной 10 см по середине пролета косоура. Относительный прогиб марша не должен превышать 1/150 при длине лестницы 3 м и 1/120 при длине 6 м. Коэффициент надежности по нагрузке принимают равным 1,2.

Ступени лестниц изготовляют из стального листа: гнутые из рифленой стали t=4 мм, гнутые из просечно-вытяжного листа с отгибом подступенка из непросеченной части листа, ребристые из полос 40х4 или арматурной стали 16...20 мм с подступенком из прокатного уголка 1,50х5 и из штампованных профилированных элементов швеллерного сечения. Все типы ступеней изготовляют шириной 200 мм. Переходные площадки применяют при высоте лестниц h> 6 м и при устройстве поворотов лестничных маршей. Ширину площадок назначают равной ширине марша. Длину площадок (пролет между опорами) принимают в зависимости от полезной нагрузки в пределах 600...6000 мм: при длине 600...2400 мм, кратной 300 мм, более 2400 мм - кратной 600 мм. Переходные площадки состоят из стального настила (применяют тот же материал, что и для ступеней маршей), ребер жесткости и балок площадки. Настил приваривают к продольным балкам.

Переходные площадки крепят к стенам и колоннам каркаса здания или несущим элементам технологического оборудования кронштейнами и консольными балками.

Высоту перил принимают равной 900 мм, шаг стоек - 600...1000 мм. Поручни и стойки перил можно выполнять из специального гнутого стального профиля 50х40х12х2,5, из прямоугольной трубы 60х40х2,5, квадратной 40х40х2,5 или из равнополочных уголков 45х4, 50х5; промежуточную горизонтальную распорку выполняют из уголка 25х3 или полосы 40х4 .

Поручни рассчитывают как многопролетную балку, опорами которой служат стойки перил, на горизонтальную распределенную нагрузку интенсивностью рп = 0,8 кН/м, если же технологическая площадка предназначена для непродолжительного пребывания людей (например, посадочная площадка на мостовой кран), то расчет перил ведут на горизонтальную сосредоточенную нагрузку интенсивностью Pп = 0,8 кН. Стойки перил рассчитывают как консольные элементы, загруженные сосредоточенной горизонтальной нагрузкой, равной отпору поручня перил. Предельный относительный прогиб перил не должен превышать 1/150 их пролета и 1/120 - для стоек. Коэффициент надежности по нагрузке при расчете элементов перил назначают равным 1,2.

Стремянки применяют в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно ставить лестницы из-за их редкого использования (например, подъем одного рабочего один-два раза в смену). Угол наклона стремянок принимают равным 90°. ширину 600 мм и высоту от 2400 до 6000 мм. Стремянки состоят из тетивы, ступеней и ограждения. Тетиву изготовляют обычно из 75х6, к пей приваривают ступени из прутка 18 мм с шагом 300 мм.