Способ повышения эксплуатационной надежности металлических ферм

 

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ Ш ЕЖНОСТЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФЕРМ, стержни которых выполнены из парных элементов путем усиления 1 фасонок, соединяющих пояса с решетКОЙ , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с uejFibro сниження остаточных напряжений и деформаций в сварных швах в фасонке, парные.элементы соел линяют концами и выгибают, ус ганавливая между ними вкладьв, затем присоединяют решетку к фасонке, после чего устраняют предварительный выгиб, удаляя вкладыши. ko с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ON9 Ô

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 04

) (21) 3336672/29-33 (22) 15.09.81 (46) 07.06.83. Бюл. Р 21 (72) .К.Д. Басиев, В.И. Пензев и Э.Р. Бугулов (71) Северо-Кавказский горно-металлургический институт (53) 69 ° 059.3(088..8) (56) 1. Патент Франции В 2451426, кл. Е 04 В 1/34, опублик..1980..

2. Михеев H.É. и др. Усиление конструкций промышленных зданий.

Киев, Буд1вельник, 1969, с.40-41.,SU„„1021738 A (54) (57) СПОСОБ ПОВЬВИНИЯ ЭКСПЛУА TAUHOHHOA НАДКЖНОС 1 И МБТАЛЛИЧЕСКИХ

ФЕРМ, стержни которых выполнены из парных элементов путем усиления фасонок, соединякицих пояса с решеткой, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточных напряжений и деформаций в сварных швах в фасонке, парные элементы сое диняют концами и выгибают, yc ганавливая между ними вкладыши, затем присоединяют решетку к фасонке, после чего. устраняют предварительный выгиб, удаляя вкладьам .

102173В

А щих напряжений с искаженной кристаллической решеткой, так как деформации в этой зоне происходят при сравнительно низких температурах (ниже . +150ос).

5 В процессе зксйлуатации в условиях

/ низких температур и знакопеременных нагрузок дефекты от сварки в швах и фасонке прогрессируют и приводят к разрушению конструкции. (П Для устранения разрушения конст-1 рукций по Фасонке и сварным швам элементы решетки перед сваркой подвергают выгибу, при этом величину выгиба определяЮт по формуле:

Изобретение относится к строи тельству и может быть исполЬЗовано при сооружении промышленных и граж» данских зданий.

Известен способ повышения прочности решетчатых металлических конструкций, заключающийся в усилении элементов .решетки путем наложения дополнительных уголков на болтовых соединениях (1 1.

Однако этот способ характеризуется дополнительным расходом материала и ослаблением элементов за счет отверстий для болтовых соединений.

Наиболее близким к изобретению является способ повышения эксплуатационной надежности решетчатых металлических ферм, стержни которых выполнены из парных элементов путем усиления фасонок, соединяющих пояса с решеткой (21.

Недостатками известного способа . являются увеличение расхода металла, а также возникновение дополнительных сварочных напряжений и деформаций, что является очагом возникновения трещин и разрушений. 2

Цель изобретения - снижение остаточных напряжений и деформаций в сварных швах s фасонке.

Цель достигается тем, что соглас" но способу повышения эксплуатациойной надежности металлических ферм, стержни которых выполнены из парных элементов путем усиления фасонок, / ., соединяющих пояса с решеткой, парные элементы соединяют концами и 3 выгибают, устанавливая между ними вкладыши, затем присоединяют решетку к фасонке, после чего устраняют предварительный выгиб, удаляя вкладыши»

На фиг. 1 изображена решетчатая металлическая конструкция {ферма}; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Ферма состоит из фасонки l, элементов решетки 2, пояса 3, металлического вкладыша 4., струбцины 5.

При сварке элементов решетки металлической конструкции на стадии охлаждения в шве и околошовной зоне происходят пластические деформации укорочения и удлинения, которые приводят к исчерпанию пластических свойств материала и к возникновению. горячих и холодных микротрещин.. Кроме того, при достижении,температуры

140-160еС в зоне шва и околошовной зоне модуль упругости и предел теку» чести достигают своего номинальногс, значения и пластические деформации укорочения вызывают упруго-пласти» ческие деформации в-прилегающих зонах (фиг. 1). где f - прогиб, см;

L су30

Ч ac %= Ч. " св где g — коэффициент полезного действияу

J - сварочный ток, А.;

U — - сварочное напряжение, В

F - площадь сечения фасонки, см

После сварки всех элементов решетки прогиб устраняют путем легкого постукивания по решеткам и тем самым компенсируют остаточные деформации и напряжения в фасонке и сварных швах и, следовательно, увеличивают эксплуатационную надежность конструкции в целом.

Перед сваркой элементов решетки

2 к фасонкам 1 поясов 3 фермы элементы решетки 2 подвергаются.предварительному выгибу на величину f=l;57 см.

Эта величина получена из следукицих условий L - =300 сму 4 - =12 10 6 1 град

Ч э 1 3 см/с; 1ф шв = 12 см;

60 F = 25.cM2. U = 50 B; J = 200 а;

0,7.

Выгиб осуществляют посредством установления металлических вкладышей 4 между элементами решетки 2 из

65 равнополочных уголков 9 70 и плотным 1аким образом, участок 1 между элементами решетки 2 и поясом Э .находится под действием растягиваюкоэффициент линейного расши1 град длина элемента решетки, см; объемная теплоемкость, эоС. длина Флангового шва см; модуль упругости первого рода; скорость сварки, см/с; толщина свариваемого элемен- та решетки, сму эффективная тепловая мощность источника сварки, Дж/с; усадочная сила, kH °

3 -1021738 4 прижатием элементов стойки к фасон- ции и напряжения Ъ фасонке 1 и в зле ке 1 струбцины 5. — .ментах решетки 2..

Таким образом, предлагаеаеай спо

То зина металлических вкладышей соб позволяет снйэить нанржения и

4 равна 4 = 2f +<у", где сР" толиина - дефоР"аци верных вах s в фасо : фасонки равная 1 см,, т.е. М - 5 ке".- эа счет компенсации остат жных .

= 2 1 57 + 1 см 4.14 см.

Снижение остаточных напеяжений и, После этого элементы реыетки при- деформаций «ак фактора хрупкого: раз- заривавт к фасонкам 1, а .затем удаля- румения увеличивает эксплуатацион- вкладнщя 4 и струбцйны 5, устра- щ нув надежность конструкции и ориен- яя предварительный выгиб и тем са- - тировочно.составляет экономив около " мыя компенсируя остаточные деформа= б00. тыс. руб. ежегодна.

Ъ

Составитель Н. Враойова

Редактор В . Ковтун . Техред В;Далекорей Корректор И . Юарояж

Заказ 3992/20 Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ! . по делам изобретений и открытий

113035, Нрсква, X-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП " Патент, г. Жкгород, ул. Проектная, 4