MU_MK_Rus

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

Кафедра градостроительства и инженерной графики

РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Учебно-методическое пособие для выполнения графической работы по теме:

”Узлы металлических конструкций зданий и сооружений“ дисциплины

Инженерная графика для студентов всех специальностей направления подготовки ”Строительство“ дневной и заочной формы обучения.

Утверждено на заседании кафедры Градостроительства и инженерной графики Протокол № 9 от 22 апреля 2011 г.

Утверждено на заседании комиссии Ученого совета ДонНАСА по вопросам редакционноиздательской деятельности Протокол № 28 от 23 мая 2011 г.

Макеевка 2011

УДК 514.8+744+681.32

"Рабочие чертежи металлических конструкций": учебно-методическое пособие для выполнения графической работы по теме ”Узлы металлических конструкций зданий и сооружений“ дисциплины Инженерная графика для студентов всех специальностей направления подготовки ”Строительство“ дневной и заочной формы обучения / С.Г. Кузнецов, Ж.В. Старченко, Е.В. Конопацкий. – Макеевка: ДонНАСА, 2011. - 105 с.

В настоящем учебно-методическом издании изложены основные положения и правила формирования изображений строительных элементов металлических конструкций – ферм, балок и колонн. Показано оформление рабочих чертежей металлических конструкций с учетом строительных норм и правил, Государственных украинских стандартов (Система проектной документации для строительства) и Единой системы конструкторской документации. Даны рекомендации по организации самостоятельной работы студентов, приводится список рекомендованной литературы. В приложении даны 30 индивидуальных вариантов задания.

Составители: д.т.н., проф. С.Г. Кузнецов, доц. Ж.В. Старченко, асс. Е.В. Конопацкий.

Рецензенты: зав. каф. «Архитектура промышленных и гражданских зданий», к.т.н., доцент Г.В. Шамрина

к.т.н., проф. кафедры «Металлические конструкции» В.Н. Васылев

Ответственный за выпуск: доцент Ж.В. Старченко.

2

Содержание

Введение………………………………………………………………………………4

Цель задания…………………………………………………………………………4

Стадии проектирования и рабочая документация……………………………..4 Состав основного комплекта рабочих чертежей марки КМ……….….............5

Состав основного комплекта рабочих деталировочных чертежей марки КМД …………………………………………………………………………………..5 Стали, профили, сортамент…………………………………..................................7

Условные обозначения……………………………………………………...11 Соединения…………………………………………………………………………13

Сварные соединения………………………………………………………..13 Болтовые соединения……………………………………………………….16

Заклепочные соединения…………………………………………………...17

Общие правила оформления рабочих чертежей марки КМ и КМД……….17

Форматы и основные надписи……………………………………………...17

Линии чертежа………………………………………………………….…...18 Шрифты……………………………………………………………………...18 Масштабы……………………………………….…………………………...18 Изображения……………………………………….………………………..19

Правила простановки размеров………………………………………..…..20

Обозначение деталей……………………………………………………….22

Общая характеристика элементов конструкций и их конструктивные осо-

бенности………………………………………………………………….................23 Фермы……………………………………………………………………….23

Балки………………………………………………………………………...27 Колонны…………………………………………………………………….29

Содержание и объем графической работы………………………………….....31 Пример выполнения графической работы……………………………………32

Последовательность построения чертежа………………………...………32

Контрольные вопросы…………………………………………………………...43

Список рекомендованной литературы………………………………………...44 Приложение (варианты задания)……………………………………………….45

3

Введение

Наряду с другими строительными материалами в строительстве довольно широко применяются конструкции из металла. Металлические конструкции обладают такими достоинствами, как высокая несущая способность, высокая надежность работы проектируемых сооружений, легкость и транспортабельность (например, по сравнению конструкций из железобетона), индустриальность, достигаемая изготовлением конструкций на специализированных заводах и высокомеханизированный их монтаж на месте возведения сооружения. Недостатками металлических конструкций являются подверженность воздействию коррозии, что требует специальных мероприятий по их защите, а также малая огнестойкость – при температуре выше 400°С начинается ползучесть материала. Большей частью металлические конструкции применяются для создания каркаса промышленных и гражданских зданий, конструкций для автодорожных и железнодорожных мостов, мачты и башни разного назначения, опоры линий электропередач, резервуары для хранения нефти и газгольдеры, трубопроводы и многое другое.

Цель задания

Выполнение данного задания ”Узлы металлических конструкций зданий и соору-

жений“ является частью модуля ”Строительное черчение“ программы Министерства образования и науки, молодежи и спорта Украины по дисциплине Инженерная графика. В этом задании рассматриваются вопросы создания рабочей документации металлических строительных элементов конструкций - ферм, балок, колонн.

При выполнении данного задания студенты должны ознакомиться с общими сведениями по созданию и оформлению чертежей металлических конструкций, так как полученные знания по данной теме необходимы в дальнейшем при выполнении студентами чертежей по другим дисциплинам, а также при разработке курсовых и дипломных проектов.

Стадии проектирования и рабочая документация

Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 21.502-2007 СПДС ”Правила выполнения проектной и рабочей документации металлических конструкций“ и национального стандарта Украины ДСТУ Б А.2.4-43:2009 СПДБ ”Правила виконання проектної та робочої

документації металевих конструкцій“ проектную и рабочую документацию металлических конструкций разрабатывают:

-в одну стадию - «рабочий проект» (утверждаемая часть) и «рабочая документация»;

-в две стадии – «проект» (утверждаемая часть) и «рабочая документация».

Стадии проектирования зависят от категории и сложности объекта и устанавливаются в договоре подряда и задании на проектирование.

Рабочие чертежи, предназначенные для производства строительных и монтажных работ на строительной площадке, состоят из двух основных комплектов: рабочих чертежей металлических конструкций марки КМ и рабочих деталировочных чертежей металлических конструкций марки КМД.

Чертежи КМ выполняются проектными организациями и являются основанием для разработки чертежей КМД, составления сметы и должны содержать все данные, необходимые для выполнения этих работ.

Чертежи КМД разрабатываются конструкторскими отделами заводов-изготовителей металлоконструкций, а также отделами КМД проектных организаций, трестами и управле-

4

ниями, ведущими монтаж металлоконструкций и должны содержать все необходимые данные для изготовления и монтажа конструкций. Отступления от чертежей КМ, как правило, не допускаются. Организация, разрабатывающая чертежи КМД, несет полную ответственность за соответствие их проекту КМ.

Чертежи КМ и КМД выполняют с учетом требований стандартов Системы проектной документации для строительства (СПДС), стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и других стандартов.

Состав основного комплекта рабочих чертежей марки КМ

В состав основного комплекта рабочих чертежей металлических конструкций марки КМ входят:

общие данные по рабочим чертежам КМ;

сведения о нагрузках и воздействиях на конструкции;

сведения о нагрузках на фундаменты;

чертежи общих видов конструкций зданий и сооружений (при необходимости);

схемы расположения элементов конструкций;

чертежи элементов конструкций;

чертежи узлов конструкций;

спецификация металлопроката.

Состав основного комплекта рабочих деталировочных чертежей марки КМД

В состав рабочих деталировочных чертежей металлических конструкций входят:

рабочие чертежи, предназначенные только для производства строительномонтажных работ (основной комплект рабочих чертежей марки КМД);

рабочие чертежи, предназначенные для изготовления и монтажа металлоконструкций;

дополнительные чертежи.

Чертежи, предназначенные для производства строительно-монтажных работ (основной комплект рабочих чертежей марки КМД). В состав основного комплекта рабочих чертежей марки КМД входят:

общие данные по рабочим чертежам;

схемы расположения элементов конструкций;

чертежи узлов сопряжения элементов конструкций.

Рабочие чертежи элементов конструкций, предназначенные для их изготовления и монтажа, чертежи деталей и дополнительные чертежи. Рабочие чертежи элементов кон-

струкций выполняют в соответствии с требованиями:

–межгосударственного стандарта ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации (национальный стандарт Украины ДСТУ Б А.2.4-4:2009 СПДБ. Основні вимоги до проектної і робочої документації);

–ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам;

–ГОСТ 2.113-75 ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские документы;

5

–межгосударственного стандарта ГОСТ 21.501-93 СПДС. Правила выполнения архи- тектурно-строительных чертежей (национальный стандарт Украины ДСТУ Б А.2.4-4:2009 СПДБ. Правила виконання архітектурно-будівельних робочих креслень);

–межгосударственного стандарта ГОСТ 21.502-2007 СПДС. Правила выполнения проектной и рабочей документации металлических конструкций (национальный стандарт Украины ДСТУ Б А.2.4-43:2009 СПДБ. Правила виконання проектної та робочої документації металевих конструкцій);

–ГОСТ 2.410-68 ЕСКД. Правила выполнения чертежей металлических конструкций,

атакже с учетом других дополнительных требований.

Сборочный чертеж элементов конструкций содержит:

один или несколько элементов, подобных конструктивно или комплектных в монтаже;

чертежей деталей элементов конструкций;

спецификацию на отправочный элемент;

таблицу отправочных элементов конструкций;

таблицу сварных швов;

технические требования к изготовлению деталей и элементов конструкций. Чертежи деталей выполняют в тех случаях, когда детали не могут быть изготовлены

по данным чертежа элементов конструкций.

Как правило, металлические конструкции изготавливаются на специализированных заводах, а затем доставляются на место стройки различным транспортом. Это делает необходимость членения каждой конструкции на отправочные марки. Отправочная марка – часть конструкции, удобная для транспортирования. Каждая отправочная марка выпускается с завода с возможно большей степенью готовности. Это уменьшает количество работ, производимых на строительной площадке.

Рабочие чертежи отправочных элементов сопровождаются спецификацией. Спецификация на отправочный элемент выполняется по форме 9 и располагается в правом верхнем углу чертежа, такая спецификация изображена на рисунке 1.

Форма 9

min.

Рисунок 1

В спецификации на отправочный элемент конструкции указывают:

• в графе "Марка" - буквенно-цифровое обозначение марки элемента;

6

•в графе "Поз." - номера деталей, примененных в сборочном чертеже отправочных элементов конструкций в порядке их возрастания;

•в графе "Кол., шт." - количество деталей в прямом "так" (т) и зеркальном "наоборот" изображении;

•в графе "Сечение" - условное обозначение сечения проката, из которого спроектированы детали;

•в графе "Длина, мм" – длину деталей, при этом:

–длина прямолинейных деталей из профильного проката указывается между наиболее

удаленными точками;

– длина плоских листовых деталей, независимо от конфигурации указывается как длина большей стороны описанного прямоугольника;

• в графе "Масса, кг" - массу одной детали, общую всех деталей и элемента в целом. При подсчете массы деталей необходимо учитывать следующее:

-плотность стали принимают 7850 кг/м3;

-массу одной детали подсчитывают с точностью до 0,1 кг;

-массу всех одинаковых деталей элемента (марки) подсчитывают с точностью до 1 кг;

-при подсчете массы непрямоугольных листовых деталей, вписывающихся в прямоугольник площадью до 0,2 м2, массу вычисляют по площади этого прямоугольника, а для всех остальных деталей – по фактической площади;

-массу деталей из профильного проката вычисляют умножением теоретической массы единицы длины профиля, приведенной в нормативно-технической документации на

профильный прокат, на длину, указанную в спецификации;

•в графе "Масса, кг элем." указывают суммарную массу всех деталей элемента с добавлением массы металла сварных швов, которую записывают отдельной строкой и принимают равной 1% от массы всех входящих в данный элемент деталей;

•в графе "Марка или наименование стали" – указывают марку или наименование стали

по СНиП II-23-81, приложение 1;

• в графе "Примечание" - технологические указания и дополнительные сведения. Ширина строки устанавливается в соответствии с высотой шрифта, но не менее 8 мм.

Стали, профили, сортамент

Металлические конструкции элементов зданий (колонны, стропильные фермы, подкрановые балки, лестницы и др.) формируют из профилей стали различной формы, которые изготавливают на металлургических заводах методом горячей прокатки (горячекатаная сталь). Изготавливают стальные конструкции из стали углеродистой обыкновенного качества и стали конструкционной низколегированной. Наиболее массовое применение имеет прокат общего назначения. В эту группу металлопроката входят двутавровые балки, швеллера, тавры, уголковые профили (равнополочные и неравнополочные), трубы круглые, квадратные и прямоугольные, листовой и полосовой прокат, стальные канаты. На рисунке 2 изображена большая часть таких профилей.

Элемент профиля, определяемый величиной b, называется полкой, вертикальные элементы в двутаврах, швеллерах, таврах, определяемые величиной h, называются стенкой, высота h определяет номер профиля. Листовая сталь определяется шириной а и толщиной b. Все размеры на профилях обозначены буквами, а числовые значения зависят от номера профиля и приведены в специальных справочниках и ГОСТах на стальной прокат (таблицы сортамента).

7

Рисунок 2. Основные виды прокатных профилей:

а) сталь листовая толстая или тонкая (толщиной до 4 мм) и универсальная. Профильная сталь: б) равнополочные уголки; в) неравнополочные уголки; г) швелле-

ры; д) двутавры; е) тавры; є) трубы.

Сортаментом профилей называется перечень профилей одного определенного вида с указанием их формы, размеров, массы единицы длины, геометрических характеристик, допускаемых отклонений по размерам и форме, а также условий поставки. Сортаменты составляются обычно в порядке возрастания основных размеров профилей.

В таблицах 1 и 2 приведен сортамент на профильную сталь в сокращенном виде, даны только те параметры, которые будут использоваться студентами при выполнении графической работы по дисциплине «Инженерная графика». В таблицах номер профиля соответствует размеру полки или стенки, выраженному в сантиметрах, даны все размеры, уклоны полок, дано положение центра тяжести профиля.

Таблица 1 – Уголки стальные горячекатаные равнополочные и неравнополочные

8

9