Крепление лежня к стене. Современные проблемы науки и образования

Лежень это бревно, брус в горизонтальном, лежачем положении в разных сооружениях, устройствах.

Каркас традиционного начинается с лежня. Это первый элемент каркаса, который крепится к фундаменту. Довольно часто бывает что фундамент, изготовленный своими руками, имеет размеры, отличающиеся от исходных, указанных на чертежах. Либо разнятся диагонали основного прямоугольника плана дома, либо высота фундамента в углах гуляет, либо наблюдается и то и другое. Типовая ошибка неопытных строителей заключается в том, что они пытаются возводить на таком основании коробку дома, не догадываясь, к чему это может привести - к перекошенности здания, кривой крыше, перерасходу материалов, времени и в итоге - денег в попытке исправить положение.

Установка и монтаж лежней при устройстве нижней обвязки дома поможет компенсировать погрешности изготовления фундамента и значительно облетит монтаж каркаса постройки. Первая задача в этой работе - определить, прямоуголен ли фундамент.

ПРОВЕРКА ПРЯМОУГОЛЬНОСТИ ФУНДАМЕНТА

Пока очищают поверхность фундамента и проверяет вертикальность установки анкерных болтов, я разбираюсь с чертежами фундамента и определяю расположение самого большого прямоугольника. Он будет служить базой для формирования основания выступающих частей здания как наружу, так и внутрь большого прямоугольника под прямым углом к основной стене дома. А если большой прямоугольник выделить нельзя, то для разметки прямых углов на фундаменте приходится строить большой треугольник со сторонами 3:4:5.

Выделив прямые углы и пометив их, двое работников отбивают меловую линию для построения большого прямоугольника и разметки всех ниш или выступов. За нами идёт третий член бригады и раскладывает на фундаменте обработанные антисептиком доски-лежни сечением 50×150 мм (иногда приходится использовать доски сечением 50×300 мм). На этом этапе важна слаженная работа бригады. Мы начинаем с переднего угла и укладываем доски вдоль меловой линии от одного угла до другого, а затем то же самое делаем на задней стороне фундамента. Боковыми стенками занимаемся в последнюю очередь.

По мере обхода фундамента мы отмечаем положение анкерных болтов на досках-лежнях, стоящих на ребре.

Если надо состыковать два лежня, мы отпиливаем первую доску на расстоянии 300 мм от анкера и добавляем болт с разрезной втулкой для крепления второго лежня. (Согласно местным строительным нормам требуется устанавливать анкерный болт на отрезке длиной 300 мм от конца лежней или любых стыков.)

Следующая операция - разметка центров отверстий под болты на лежне. Для этого надо положить доску на фундамент сбоку от меловой линии, измерить расстояние от неё до оси болта и перенести его на верхнюю плоскость лежня. На этом этапе между фундаментом и лежнем мы укладываем изоляцию (а также, если требуется, и герметик).

Также читайте:

ПРОКЛАДКИ ПОМОГАЮТ УСТАНОВИТЬ ЛЕЖЕНЬ ГОРИЗОНТАЛЬНО

Просверлив отверстия для болтов, вдвоём надевают лежень на болты, а идущий следом третий член бригады добавляет гайки и шайбы. Он немного затягивает гайки, чтобы проверить явно высокие или низкие места. Затем у стыков лежней мы добавляем анкеры с распорной втулкой и на лежень набиваем вторую доску сечением 50×100 мм, которая немного увеличит высоту потолка в подвале.

Потом мы нивелиром замеряем высоту углов и осматриваем все высокие места. После сравнения результатов измерений выставляем углы с помощью прокладок на одном уровне с самой высокой точкой фундамента с точностью 1 -2 мм. Затем от угла до угла натягиваем шнуры и выставляем горизонтально все лежни между ними.

Если стальные прокладки необходимы, согласно местным строительным нормам их надо устанавливать под лагами, балками и пр., то есть в местах точечных нагрузок. Поэтому я помечаю их расположение на лежне. Установив прокладки между фундаментом и лежнем, мы затягиваем гайки на анкерах и в последний раз проверяем высоту. Допуск должен составлять ±1,5 мм.

Обычно (хотя и неправильно) нивелир называют теодолитом. Но нивелир вращается только в горизонтальной плоскости, а теодолит - как в горизонтальной, так и в вертикальной. Посмотрев в нивелир, как в прицеле винтовки, вы увидите поперечную риску. При правильной установке нивелира она показывает горизонт, а оптика обеспечивает увеличение, позволяющее считать показания на рулетке или на измерительной рейке на расстоянии более 30 м. Нивелир выставляют в горизонтальной плоскости по встроенным пузырьковым уровням тремя или четырьмя винтами с накаткой. Сравнив измерения уровней, сделанные в разных местах, вы можете определить превышение одной точки относительно другой.

Я много лет укладывал лежень с помощью обычного нивелира. Пробовал работать и с лазерными устройствами, но результаты были не очень впечатляющими.

Установка лежня

До установки лежня надо убедиться в прямоугольности фундамента, поскольку иногда последний может иметь отклонения от требуемых размеров. Чтобы получить хорошую исходную базу для каркаса, для лежней нужно отбить ряд линий разметки, которые в углах фундамента должны быть перпендикулярны друг другу. Расположение и отбивка линий на фундаменте самого большого прямоугольника создаёт основу для разметки остальных зон, лежащих внутри и снаружи большого прямоугольника. Если большой прямоугольник вычленить нельзя, для разметки используют большой треугольник со сторонами 3:4:5.

Чертеж схема 1: Устройство лежня, проверка фундамента, разметка и строительство

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОСТИ ФУНДАМЕНТА (рисунок 2 на чертеже).

Определите самый большой прямоугольник фундамента и отбейте вспомогательную линию на одной длинной стене на расстоянии 100 мм от её внешнего ребра. (В этом примере лежень 50×100 мм. Для лежня 50×150 мм отбейте линию на расстоянии 150 мм.)

На противоположной длинной стене отбейте параллельную линию тоже на расстоянии примерно 100 мм от внешнего ребра фундамента. Убедитесь, что две линии, полученные на противоположных сторонах фундамента, параллельны – измерьте расстояние между ними по концам. Если они не параллельны, но разница меньше 12 мм, перенесите конец одной линии так, чтобы расстояния получились одинаковыми.

Чтобы определить углы прямоугольника, отметьте точки а, Ь, с и d на расстоянии 100 мм от ребра фундамента. Убедитесь, что линия ab равна по длине линии cd.

Для проверки прямоугольности измерьте расстояния от точки а до точки d и от точки b до точки с. Обычно требуется незначительная регулировка, но, если вам повезёт и расстояния одинаковы, фундамент - прямоугольный. Отбейте остальные меловые линии большого прямоугольника.

2. ЕСЛИ ФУНДАМЕНТ НЕПРЯМОУГОЛЬНЫЙ.

Мы знаем, что линии ab и cd параллельны, поэтому проблема в других двух стенках (ас и bd). Оставьте линию ab на месте, а разметку прямоугольника скорректируйте сдвигом точек с и d на равное расстояние по направлению к углу с более короткой диагональю.

Ещё раз проверьте диагонали и повторите процедуру до тех пор, пока два замера не станут одинаковыми (в пределах 1,5 мм).

Если разница в длине диагоналей больше 25 мм, отрегулируйте всю разметку, сдвигая уже оба отрезка, но так, чтобы лежень не выступал слишком далеко. Если после этого лежень в каждом углу будет свешиваться за фундамент более чем на 16 мм, в дальнейшем возникнут большие проблемы, и придётся вызывать подрядчика, возводившего фундамент.

3. РАЗМЕТКА НИШ И ВЫСТУПОВ ПОСЛЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОЛЬШОГО ПРЯМОУГОЛЬНИКА.

Отметьте длину каждой боковой стороны измерением от основного прямоугольника. Отбейте меловые линии.

A. Найдите параллельную линию для выступающей стены измерением от большого прямоугольника (аналогично п. 1D).

B. Измерьте от ближайшего угла большого прямоугольника и отметьте точки g и h.

C. На внешней стене отметьте точки е и f на расстоянии 100 мм от ребра фундамента. Пометив углы, проверьте прямоугольность замером диагоналей между точками е и h и между точками f и д. Выполните операции, описанные в п. 1D.

D. Если у выступа нет внешней параллельной стены (это может быть в восьмиугольнике или окружности), вы можете использовать египетский треугольник со сторонами 3:4:5, чтобы найти одну из двух перпендикулярных стенок и использовать её для разметки другой.

Для большей точности измерения. Так как конец ленты на горизонтальной поверхности удержать сложно, начните измерение с отметки 300 мм. Кроме того, дополнительная длина позволяет не только плотно прижать ленту, но и более точно считать замер.

ПРОСТАЯ РАЗМЕТКА ФУНДАМЕНТНЫХ БОЛТОВ

1. Поставьте лежень на ребро и перенесите на него контур болта.

2. Просверлите отверстия в лежне насколько возможно прямо. Если отверстие просверлить под углом, лежень при установке сдвинется от меловой линии. Для анкерного болта М12 отверстия в лежне просверлите сверлом 16 мм. Чтобы не повредить сверло, под лежень подложите обрезок доски или выдвиньте доску за фундамент.

ВЫСТАВИТЬ УРОВЕНЬ ЛЕЖНЕЙ ПО ШНУРУ

1.Натянув шнур горизонтально, положите стальные прокладки между лежнем и фундаментом под все лаги, балки и точечные нагрузки.

2.Для грубой подгонки лежня к шнуру в нужных местах положите подкладки.

НИВЕЛИР ПОМОЖЕТ ВЫЯВИТЬ ВЫСОКИЕ МЕСТА

1. Срубите высокие места перфоратором. Отдельный участок фундамента может быть высоким и создавать проблему для разметки и выравнивания лежня.

2. Если такой участок не очень длинный, его довольно быстро можно срубить перфоратором.

На протяжении многих веков древесина была и остается одним из основных материалов для строительства жилья. Однако если в России испокон веков дома строили в виде сруба, то в Канаде и США уже более 200 лет самой популярной конструкцией является каркасная. За последние 30 лет эти страны вложили сотни миллионов долларов в усовершенствование каркасной технологии , которая, как показывает многолетний опыт, наиболее экономичная, качественная и рациональная.
Каркасные технологии обладают массой преимуществ. Одно из них - возможность добиваться идеальной геометрии стен и перекрытий, что, в конечном счете, позволяет сократить стоимость и сроки отделочных работ. Однако все это справедливо при условии тщательной разметки каркасов. Тема сегодняшнего разговора - несущая конструкция пола .
Большинство современных домов строят с каркасной системой типа "платформа" (рис. 1 ).

В них пол каждого этажа служит основанием, на которое устанавливают стены. Последний этаж завершают потолком и крышей. Такая "послойность" позволяет разделить процесс разметки на простые операции.

Подготовка фундамента

Мы уже не раз отмечали, что основой для разметки каркаса строения является верхняя плоскость фундамента . Поэтому ее надо тщательно проверить до начала любых работ по устройству несущей основы пола.
Сначала измерьте диагонали и убедитесь, что фундамент - прямоугольный и точно соответствует размерам на чертеже. При этом следует учесть, что если размеры отличаются от заданных менее чем на 25 мм, то такие ошибки нетрудно исправить регулировкой положения лежней. Для этого установите их так, чтобы они располагались параллельно и под прямым углом друг к другу, а на верхней плоскости ленты фундамента отбейте меловые линии. Например, на (рис. 2 ) показана ситуация, при которой скомпенсировать непрямоугольность фундамента можно, если выпустить лежень за верхний правый угол фундамента на 20 мм. Если же размеры отличаются от чертежных более чем на 25 мм, то разгонять ошибки придется на следующих этапах - при установке лаг и окантовочных балок.

После проверки точности размеров, прямоугольности фундамента и выполнения необходимых корректировок установите нивелир и проверьте высоту всех углов. Допустимым перепадом по высоте считается перепад по длинной стороне фундамента - 20 мм, а по короткой - 12 мм.
Если высота углов - в допустимых пределах, проверьте верхнюю плоскость фундамента на наличие неровностей. Для этого туго натяните шнур над вырезанными из доски - "пятидесятки" блоками, а затем возьмите в руку такой же блок и проведите им по всей стене фундамента под шнуром (рис. 3 ).

При этом обязательно учтите, что разброс досок по толщине не должен превышать 3 мм. Поэтому все блоки лучше отпилить от одной доски.

Исправление погрешностей фундамента

А что делать с впадинами и "горбами" на ленте фундамента? Если неровности - в пределах 1,5 мм, беспокоиться не стоит. Впадины же глубиной до 5 мм перед установкой лежня заливают раствором или укладывают в них деревянные клинышки. Если же есть "горбы", то можно подстрогать нижнюю плоскость лежня или же вообще ничего пока не предпринимать, а отложить подгонку на следующие этапы работы - установку окантовочных балок и лаг. Наконец, если верхняя плоскость фундамента слишком неровная или существенно отклоняется от горизонта, целесообразно сделать заливку горизонтальной подушки цементным раствором по всему периметру. Решить такую задачу можно просто - отбейте по нивелиру горизонтальные линии на несколько сантиметров ниже верха фундамента, а затем, ориентируясь на них, прикрепите доски опалубки и залейте раствор (рис. 4 ).

Установка лежней

После проведения необходимых доработок на заделанные в фундамент анкерные болты можно устанавливать лежни. Разметку отверстий под болты делают так (рис. 5 ).

Лежень укладывают на стену фундамента и прижимают его к болтам . Затем треугольником переносят положение каждого болта на доску. Причем делают это с обеих сторон болтов, в результате чего каждый анкер отмечают парой параллельных линий. После этого замеряют расстояние между меловой линией, которая соответствует положению лежня на стене фундамента, и каждым болтом и переносят эти размеры на лежень. В результате получаются квадратики со стороной, соответствующей диаметру анкера. Центры отверстий под болты будут на пересечении диагоналей этих квадратиков.

Установка промежуточных опор

Нередко для поддержки лаг приходится устанавливать промежуточную опору (балку или стенку), которая должна быть заподлицо с лежнем (рис. 6 ).

Заниматься этим приходится зачастую на неровной поверхности основания подвала.
Чтобы получить ровную поверхность основного пола , натяните шнур на уровне лежней поперек фундамента и ориентируйтесь на него в дальнейших действиях. Если балка будет установлена на кирпичные столбы, их высоту можно подогнать с помощью прокладок. Если же балка опирается на деревянные стойки, их размещают там, где они будут стоять постоянно, а затем по шнуру размечают их высоту. При этом следует обратить внимание на то, чтобы во время разметки стойки стояли строго вертикально. Отпиливают стойки с учетом высоты балки.
Для возведения несущей перегородки с двойной верхней обвязкой опускают со шнура отвес и делают мелом отметки на полу подвала. Разметив таким образом положение нижней обвязки, ее отпиливают из обработанной давлением доски сечением 50x200 мм. После этого нижнюю обвязку укладывают вдоль меловой линии и размечают места установки стоек. Поскольку основание неровное, измерять, размечать и отпиливать каждую стойку нужно по отдельности. Для этого их ставят на нижнюю обвязку и определяют высоту. Затем из получившегося значения вычитают толщину сдвоенной верхней обвязки и отпиливают стойки "в размер". После этого можно заготовить и разметить верхнюю обвязку и собрать стенку. Если все сделано правильно, верхняя плоскость стенки будет горизонтальной и заподлицо с лежнем.
Работая по такой методике, следует помнить о двух вещах. Во-первых, стойки нужно прижимать к нижней обвязке со значительным усилием. Например, чтобы выбрать зазоры между бетонным полом и обвязкой, можно встать на нее около стойки. Во-вторых, во время разметки стойки не забывайте контролировать ее вертикальность уровнем.

Разметка и установка системы пола

После установки центральной балки или несущей стенки можно приступать к монтажу несущей основы пола. Как мы уже отметили, это еще один шанс исправить ошибки, допущенные на предыдущих этапах работы.

Установка окантовочной балки

Прежде всего, надо разметить положение окантовочной балки . Если лежень лежит горизонтально и точно соответствует размерам на чертеже, отложите от его внешнего ребра толщину окантовочной балки и отбейте ее положение мелом. Теперь можно либо установить окантовочную балку, либо разметить и установить лаги. Причем не очень важно, что вы решите устанавливать сначала, но в любом случае нужно ориентироваться на линию, отбитую на лежне.
Для окантовки всегда приберегайте прямые доски, а на каждой "выгнутой" доске для лаг стрелкой отмечайте выпуклую сторону. Кроме того, угольником проверьте торцы каждой доски, которые должны быть отпилены строго под прямым углом. Сильно "выгнутые", скрученные и с поперечным изгибом доски сразу отложите в сторону. Из них можно будет вырезать короткие детали - перемычки, проставки и пр.
А если фундамент с изъянами? Например, есть "горб" где-то по центру стены. Чтобы его скомпенсировать, подберите прямую доску для окантовочной балки и установите ее с помощью уровня горизонтально на прокладках по линии разметки. Теперь циркулем замерьте зазоры и перенесите их на балку (рис. 7 ). Затем отпилите или отстрогайте балку по разметке и установите на место. Конечно, когда вы будете подгонять лаги к балке окантовки, их нижние ребра тоже придется подрезать, чтобы верхние ребра лаг были заподлицо с окантовкой, но это уже сделать гораздо проще.

А что если фундамент горизонтален, но его размеры отличаются на несколько сантиметров? В этом случае решение одно - консольно выпустить каркас пола над лентой фундамента.
Действуют в этом случае так. Сначала прибивают первую и последнюю лаги, затем натягивают шнур между их верхними внешними углами, после чего устанавливают промежуточные лаги максимально близко к шнуру. В заключение монтируют окантовочную балку.

Разметка положения лаг

Лаги нужно устанавливать с таким шагом , чтобы листы фанеры стыковались строго по оси симметрии досок. Наиболее распространенный шаг - 400 мм, однако в чертежах может быть указан и другой промежуток - например, 300 или 600 мм. Чтобы ошибки не накапливались, лучше работать рулеткой со стальной лентой, отсчитывая размеры от одной точки. В случае же, если лента короче фундамента, замеры делают от минимального количества точек. Например, стену фундамента длиной 14,4 м размечают лентой длиной 7,5 м в два захода.
Сделав все отметки, пройдитесь по всей длине лежня с карандашом и угольником и проведите прямые разметочные линии. Одновременно отмечайте, с какой стороны от них будут стоять лаги. Традиционный способ - поставить крестики с правой или левой стороны линий (на них потом вы и установите лаги).

Разметка с заданным шагом

Одна из частых ошибок - начать разметку не с нужной точки, например, приняв за "0" край лежня. В итоге первый лист фанеры приходиться отпиливать, чтобы он стыковался на лаге. А ведь сэкономить время и материал нетрудно. Например, чтобы состыковать лист фанеры длиной 2400 мм по оси симметрии лаги толщиной 40 мм, она должна быть на расстоянии 2380 мм от внешнего контура обвязки и с крестиком впереди линии разметки (рис. 8 ).

От первой линии и размечайте положение остальных лаг с шагом 400 мм. (Не забудьте про крестики впереди линий разметки.)

Д. Кэролл (США). Журнал "Дом" №8/2006 г.

Лежень лежит, а счастье растёт

Перед вами очень простой рецепт блюда из картофеля и квашеной капусты с салом да тмином. Простой и сытный. Выглядит при этом отлично, вкусный – сами смотрите и приготовить постарайтесь.

Блюда во время поста

Рецепт картофельного пирога с кислой капустой вполне подходит для людей постящихся. Необходимо убрать сало и сливочное масло и заменить его на растительное – оливковое или подсолнечное. Золотистой корочки легко добиться, смазав изделие не желтком, как это сделала я, а маслом. Удобно иметь для таких целей специальный пульверизатор – салат оживит, мясо в духовке сбрызнуть легко, выпечку. Начинку овощную можно варьировать от грибов лесных с луком до жареной капусты со сладким перцем, рисом и шампиньонами.

Не знаю, задумывались ли вы когда-либо, почему лежень называется лежнем? Оттого что один большой на всю семью, похожий то ли на камень с диковинным орнаментом, то ли на бревно? Или потому что не сдвинуть не подвинуть у хозяйки золотистый картофельный пирог не получится?

Лениво лежит перед вами лежень на блюде, узором покрыт, румяный-горячий, пыхтит. Внутри капустка ароматная, грибочки с луком да сальцом поджарены. Каждому кусок лежня картофельного с начинкой, тмином приправленной, достанется, со сметаной и зеленью…

Лежит лежень до вечера, а поесть нечего

Предки наши, древние славяне, совершали свои языческие ритуалы на специально отведённых для этого местах священных – капищах . Капища состояли из огромного валуна, священного дерева, алтаря с огнём . Огромные одинокие валуны – лежни – считались святыми. На поверхность такого камня мастера наносили узоры плетеные, выбивали орнаменты.

У камней человек просил здоровья, женщина молила о детишках здоровеньких и счастливых, девки о замужестве да о любви сильной грезили, хлопцы смелости да отваги набирались. Каждый камню нес дары – рушники узорами обережными расшитые-вышитые. На деревья повязывали яркие тряпицы, ленты шелковые. Деревья вековые берегли, были они наделены силою волшебной. По нескольку десятков поколений плакалось-молилось тем деревьям. Исполинам поклонялись, просили помощи, защиты, благословения, дары подносили жертвенные. На огнищах горел огонь, зажжённый от самого Ярилы-Солнца.

Берегли сильные духом капища от разрушения, несли веру свою после принятия христианства на Руси. Церковники боролись: деревья уничтожали, камни забирали да огонь тушили. Места проклинали, язычников изгоняли. Да будет ли счастье на несчастье? Капища в некоторых местах хранили до начала ХХ века и службы проводили, но потом не совладали с ордою. В местах некоторых до нашего времени сохранились и деревья, и камни. В Украине, Беларуси, России…

Лежень на свадьбу

Говорят, была еще традиция у славян. На второй день после свадьбы, после первой ночи брачной, молодым преподносили лежень в прямо в постель – продолговатый пирог из сдобного теста. Некоторые настаивают, что пирогов таких пекли два – для молодого и молодой. После церемоний свадебных, один лежень доставался свекрови, второй тёще. Так ли это?

1

Проведен анализ несущей способности применяемых конструкций кранового пути. Выявлено, что основным их недостатком является чрезмерность трудозатрат по устройству и содержанию. Предложена конструкция на основе деревянного «лежня» с необходимым прочностным расчётом. Расчёт выполнен на основе составленной методики, с учётом технических параметров элементов, составляющих конструкцию в целом, но только для неуплотнённых грунтов в подстилающем слое. По полученным данным, представленным в графической форме, показана возможность применения кранового пути с деревянным продольным «лежнем», даже для подстилающего слоя из неуплотнённого грунта. Очевидно, что запас прочноcти конструкции обеспечивается отношением коэффициентов постели, уплотнённых и неуплотнённых грунтов в подстилающем слое.

крановый путь

коэффициент постели

подстилающий слой.

1. ГОСТ Р 51248-99. Пути наземные рельсовые.

2. Инструкция по устройству и эксплуатации, перебазированию рельсовых строительных башенных кранов. СН 78-79. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1980.

3. Инструкция по устройству и содержанию рельсовых путей козловых кранов на предприятиях ТПО «Свердлеспром». Свердловск, 1988. 49 с.

4. Разработка методики расчета рельсовых крановых путей на блочном железобетонном основании. Отчет по научно-исследовательской теме 26/83.Гос.рег.№01.83.0029692. Свердловск, 1984.

5. Тагильцев Н. Д. Расчет жестких колейных покрытий лесовозных автомобильных дорог Урала и Сибири // Межвузовский сборник. Вып. 2. Свердловск, 1979.

На предприятиях, эксплуатирующих грузоподъемные механизмы с рельсовыми направляющими, применяют обычно крановые пути нескольких конструкций:

• деревянные полушпалы типа: 1А, 1Б по ГОСТ78-89;
• железобетонные полушпалы, типа: ПШН1-13-325-1 и ПШН4-13-325-1;
• железобетонные балки типа: БРП-62.8.3 и БРК-6.24-04;
• железобетонная плита.

Также известна конструкция кранового пути на балках УЛТИ-6,25.

Все варианты конструкций известных крановых путей имеют, каждая в отдельности, свои преимущества и недостатки.

Анализ несущей способности кранового пути всех конструкций показывает, что основным их недостатком является чрезмерность трудозатрат по их устройству и содержанию. Из чего можно выделить ряд необходимых исследований по повышению прочностных характеристик и созданию универсальности конструкций кранового пути:

• исследование и разработка более современной и прочной конструкции кранового пути на основе «нано лежня»;
• исследование прочностных характеристик направляющих (рельса) с целью облегчения конструкции, либо замены направляющих на более современные безрельсовые.

Существующие крановые пути имеют ряд существенных недостатков. Во-первых, сравнительно большой расход древесины, которая необходима для изготовления полушпал, во-вторых, возникают трудности при рихтовке шпал. При той конструкции крановых путей, которая в настоящее время применяется, довольно сложно добиться того, чтобы требуемые нормы эксплуатации крановых путей выполнялись. Одним из главных недостатков является неравномерная просадка крановых путей, возникающая в ходе эксплуатации крана.

В настоящее время широко стали применяться рельсовые пути с железобетонными опорными элементами. Имеется опыт и в лесной промышленности. В Нижне-Сергинском ЛПХ около 4 лет эксплуатировался участок на балках УЛТИ-6,25 под краном ЛТ-62. Всё это время подъемка и рихтовка пути не осуществлялась, а крановый путь, в частности его параметры, не претерпели каких-либо значительных изменений.

Ещё в 1986 году для условий нижнего склада Тугулымского ЛПХ была предложена новая конструкция верхнего строения кранового пути на деревянных продольных лежнях, которая была проверена по прочностным характеристикам материала с определением поперечного сечения лежня. Лежень - это деревянный брус размером сечения 200х200мм. Рельс в расчете приняли марки Р-65, как и в эксплуатируемых крановых путях повсеместно.

Конструкция представляет два соединенных между собой болтами бруса. Длина опорного элемента 6,24 м, сечение бруса 200х200. На концах опорного элемента имеются уширения, которые расположены под стыками рельс. Они изготавливаются из того же бруса. Опорные элементы имеют между собой жесткое соединение. Такая конструкция, по нашему мнению, позволит надежно эксплуатировать как сам кран, так и крановые пути.

Ниже приведена последовательность расчёта согласно разработанной нами методике.

Принятые обозначения, расчетные параметры.

Мi - ординаты линии влияния изгибающего момента в сечении под i -тым колесом;

Рi - ординаты линии влияния реактивного отпора и просадки рельса в сечении под i -тым колесом; b - ширина нижней постели подрельсового элемента, м;

l - длина опорного подрельсового элемента, м;

Wp ,Ip - соответственно, момент сопротивления изгибу, м3 и момент инерции сечения рельса относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести сечения, м4 (принимается по табл. 24 СН 78-79);

WБ,IБ - момент сопротивления изгибу, м3 и момент инерции сечения балки, м4;

ЕБ,ЕР - соответственно, модули деформации дерева и рельсовой стали, МПа;

с - коэффициент постели опорного элемента, МПа, который определяется по формуле 4.1 :

с = (2,25...2,55)ЕЭ; (1)

Меньшее значение коэффициента принимается для неуплотненных зернистых грунтов, а большее - для плотных. ЕЭ - эквивалентный модуль деформации основания, МПа, определяется для двухслойной конструкции основания по формуле 4.2 :

Еэ = Ео/(1-(2/П)(1-1/n3,5) arctg n(h/Д)); (2)

где Е0 - модуль деформации грунта земляного полотна, МПа, определяемый штамповыми испытаниями по ГОСТ 12374-87 при диаметре штампа Д=564мм n=(E1/Eo)0,4 ; (3)

Е1 - модуль деформации балластного слоя, МПа, принимаемый по паспортным данным карьерного материала; h - толщина балластной призмы, м;

Характеристика пути

Тип рельса - Р65;

Расстояние между осями 0,97 м;

Ширина нижней постели подрельсового опорного элемента b=0,4 м;

Расчетная длина l=6,24 м;

Вид балласта - щебень Е1 =130 МПа;

Толщина балласта h=0,2 м;

Вид грунта земляного полотна - песок мелкозернистый Е0=15 МПа.

Характеристика деревянных балок рельсового пути

Модуль деформации дерева: E=0,85.104 МПа;

Момент инерции расчетного сечения: IБ=bh3/12=0,4.0,23/12=13,34.10-5 м4; (4)

Момент сопротивления изгибу: WБ=bh2/6=0,4.0,22 =26,67.10-4 м4 ; (5)

Расчетное сопротивление изгибу: RБ =15МПа;

Жесткость балки: WБ=bh2/6=0,4.0,22 =26,67.10-4 м4 ; (6)

Несущая способность балки: МБпред =WБ.RБ =26,67.10-4.15.106 =40,0 кН.м; (7)

Характеристика Рельса Р65.

Момент сопротивления изгибу: WP=404 см3;

Момент инерции: IР=2998 см4;

Жесткость рельса: ВP=6,29 МН.м2;

Несущая способность: MPпред=121,2 кН.м.

Определение напряжений в элементах рельсового пути

Определяем приведенную длину λ балки, для этого определяем коэффициент относительной жесткости системы балка - основание по формуле 4.8 : К=(c.b/4.BC)0,25 , (8)

где: с - коэффициент постели опорного элемента, МПа/м;

b - ширина нижней постели подрельсового опорного элемента, м;

ВС =ВБ +ВР - суммарная жесткость двухслойной балки, МН.м2;

Еэ - эквивалентный модуль деформации основания, МПа; n=(130/15)0,4=2,37;

Эквивалентный модуль деформации:

Еэ=15/(1-(2/3,14)(1-1/2,373,5)arctg 2,37(0,2/0,564))=26,016 МПа;

Коэффициент постели опорного элемента: с=2,25.26,016=58,5 МПа/м;

Суммарная жесткость двухслойной балки: ВС=2,27+6,29=8,56 МН.м2;

Коэффициент относительной жесткости: К=(58,5.0,4/(4.8,56))0,25=0,908;

Приведенная длина определяется по формуле 4.9 : λ=K.l=0,908.6,24=5,67; Округляем до λ=5,5. Рассчитываемая балка относится к категории коротких, т.к. λ<7. Из таблицы 6.1 , для соответствующей λ, выписываем табличные значения ординат линий влияния реактивных давлений РТ и изгибающих моментов МТ, по которым строим соответствующие линии влияния (см. рис. 1).

Рис.1. Линии влияния МТ и РТ

Определяем значения наибольшего изгибающего момента в среднем сечении балки по формуле 4.10 : МС =P.l.∑MiT =250.6,24(0,0432-0,002)=64,27 кН.м,

где МiT - величины безразмерных ординат линий влияния изгибающего момента под действующими силами.

Изгибающие моменты в рельсе и балке будут соответственно определяться по формулам 4.11, 4.12 :

МP=МС(EP.IP/ВС)=64,27(6,29/8,56)=47,23 КН.м < MPпред=121,2 кН.м;

МБ=МС(ВБ/ВС)=64,27(2,27/8,56)=17,04 КН.м < MБпред=40,0 кН.м.

Таким образом, действующие изгибающие моменты ниже предельных значений. Определяем напряжение σБ в балласте на контакте с опорным элементом по формуле 4.14 :

σБ=(P/b.l)∑PTi=(0,25/0,4.6,24)(2,8273+1,7)=0,45 МПа

где РiT - значения безразмерных ординат линии влияния реактивных давлений под соответствующими силами.

Условие прочности по балласту удовлетворяется.

Для определения напряжения σо, на основной площадке земляного полотна, предварительно, вычисляем толщину эквивалентного слоя грунта по формуле 4.15 :

hЭ=h(E1/Eo)0,4=0,2(130/15)0,4=0,47 м;

Затем по соотношению hЭ/b находим значение коэффициента изменения давления в толщине грунта: KZ=0,586;

σ0=KZ.σБ=0,586.0,45=0,26

Условие прочности по основной площадке также удовлетворяется. Из расчетов видно, что при расположении нагрузки на середине балки, условия прочности как по балласту, так и по основной площадке удовлетворяются. Произведем расчет балки при условии, что нагрузка будет расположена на конце балки, то есть на шарнире (см. рис. 2). В этом сечении величина изгибающего момента будет равна нулю. Уширения имеются на сравнительно малом участке рассчитываемого опорного элемента, поэтому значение характеристик не изменяется, вплоть до расчета приведенной длины: λ=5,5. Из таблиц 5 и 6 выписываем табличные значения ординат линий влияния реактивных давлений PiT для λ=5 и λ=6. Методом интерполяции определяем эти значения для λ=5,5 и строим линию влияния (см. рис. 2).

Рис. 2. Линия влияния РТ табличная

Определяем напряжение σБ в балласте на контакте с опорным элементом по формуле 4.14 :σБ=(P/b.l)∑PTi=(0,25/0,8.6,24)(5,4247+1,6)=0,35МПа

Условие прочности по балласту на уширениях выполняется.

Определяем напряжение σо, на основной площадке земляного полотна. Значение величины hЭ=0,47 не изменяется. По соотношению hЭ/b находим значение коэффициента изменения в толщине грунта по таблице из : KZ=0,7675;

Напряжение на основной площадке земляного полотна определяем по формуле 4.16 :

σ0=KZ.σБ=0,7675.0,35=0,268

На рассчитываемой балке все условия прочности полностью выполняются. В результате расчета предложенного варианта кранового пути получены линии влияния МТ и РТ (рис. 1 и 2), показывающие распределение давления секции кранового пути и изгибающего момента. По выше полученным данным определены напряжения σ0 и σБ

(σ0=0,268

на основной площадке земляного полотна и в балласте на контакте с опорными элементами. Их значения ниже допускаемых значений, то есть надежность эксплуатационных свойств такого кранового пути обеспечивается. Наиболее значительным недостатком, по нашему мнению, следует считать использование тяжелого металлического рельса Р-65. Нами предпринята попытка замены рельса Р-65 на более легкие направляющую без изменения жесткости поперечного сечения и надежности верхнего строения кранового пути.

Рецензенты:

Ковалев Р. Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой Уральского государственного лесотехнического университета, г. Екатеринбург.

Черемных Н. Н, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой Уральского государственного лесотехнического университета, г. Екатеринбург.

Библиографическая ссылка

Салахутдинов Ш. А., Шабардин С. В. ОБОСНОВАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА КРАНОВОГО ПУТИ НА ПРОДОЛЬНОМ ЛЕЖНЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8323 (дата обращения: 07.04.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»