Способ ремонта подкрановых балок

 

Изобретение относится к способам ремонта, в частности, подкрановых балок, имеющих трещины в швах, соединяющих полку и стенку. Оно может найти применение в различных отраслях машиностроения при ремонтно-восстановительных работах металлоконструкций. Целью изобретения является снижение трудоемкости и металлоемкости ремонта . Верхний пояс 1 подкрановой балки по сварному шву со стенкой 2 имеет трещину 3, концы которой засверливают отверстиями 4, Стержни усиления 5 установлены с двух сторон стенки 2 и приварены по концам сплошными 6,7, а по длине прерывистыми 8,9 сварными швами попеременно к поясу 1 и стенке 2 балки. Это исключает поперечные взаимные смещения пояса 1 и стенки 2, расчлененных трещиной 3. Сдвиговые усилия на разрушенном участке балки воспринимаются и передаются стержнями усиления. Цель изобретениядостигается за счет сокращения сварочных работ, уменьшения количества используемых для ремонта материалов. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. (Л СО СлЭ СО сл ю to Фи.1

„„SU,„, 1333522

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

A1 (SD 4 B 23 P 6/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4022955/29-27 (22) 16. 12.85 (46) 30.08.87. Бюл. ¹ 32 (7 1) Государственный проектный институт "Сибпроектстальконструкция" (72) А.И.Конаков (53) 621.6.004.6(088,8) (56) Канцевой Е.И. и др. Эффективный способ усиления крановых балок с рельсом под стенкой. — Исследование конструкций и надежности грузоподъемных кранов. Сб. трудов / ВНИИПТМАШ.

M. № 1, 1977 с. 45-48. (54) СПОСОБ PEMOHTA ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК (57) Изобретение относится к способам ремонта, в частности, подкрановых балок, имеющих трещины в швах, соединяющих полку и стенку. Оно может найти применение в различных отраслях машиностроения при ремонтно-восстановительных работах металлоконструкций.

Целью изобретения является снижение трудоемкости и металлоемкости ремонта. Верхний пояс 1 подкрановой балки по сварному шву со стенкой 2 имеет трещину 3, концы которой засверливают отверстиями 4. Стержни усиления

5 установлены с двух сторон стенки

2 и приварены по концам сплошными

6,7, а по длине прерывистыми 8,9 сварными швами попеременно к поясу 1 и стенке 2 балки. Это исключает поперечные взаимные смещения пояса 1 и стенки 2, расчлененных трещиной 3.

Сдвиговые усилия на разрушенном участке балки воспринимаются и передаются стержнями усиления. Цель изобретения достигается за счет сокращения сварочных работ, уменьшения количества используемых для ремонта материалов. 1 з.п. ф — лы. 2 ил.

1 133

Изобретение относится к ремонтновосстановительным работам, в частности к ремонту дефектов в виде трещин в швах в верхней зоне сварных подкрановых балок.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости ремонта и повышение несущей способности эксплуатируемых подкрановых балок с трещинами по сварным швам стенки с верхним поясом.

На фиг. 1 показана верхняя зона подкрановых балок, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Верхний пояс 1 подкрановой балки по сварному шву со стенкой 2 имеет трещину 3. Концы трещины засверливают отверстиями 4. Усиливающие наклацки в виде протяженных элементов стержней 5 устанавливают с двух сторон стенки 2 и приваривают по концам сплошными 6 и 7,а по длине пре— рывистыми 8 и 9 швами попеременно к поясу и стенке. Катет сварных швов 7 и 9 к стенке 2 больше катета швов 6 и 8 к поясу 1 на 20 . Сварные швы 6, 7, 8 и 9 выполняют последовательно от одного конца стержней к другому, не прекращая процесс сварки. Затем ближние к концам швы подваривают швами 10 и 11.

Сущность способа заключается в следующем.

В процессе сварки с последовательным непрерывным наложением сварных швов 6-11 стержни 5 подвергаются нагреву и удлинению. После остывания

1 сварных швов 6-11 стержни становятся растянутыми. Концентраторы напряжения в зоне концов трещин и на концевых зонах снижены наплавками швов 10 и

11. Усадочные деформации сварных прерывистых попеременных швов 8 и 9 создают зазор между- плоскостями стенки 2 и пояса 1 в пределах десятых долей миллиметра. Это обеспечивает свободный поворот верхнего пояса 1 совместно с подкрановым рельсом относительно продольной оси. Одновременно .исключаются поперечные взаимные смещения пояса 1 и стенки ?, расчлененных трещиной 3. Сдвиговые усилия на разрушенном участке балки воспринимаются и передаются стержнями 5 усиления. Вертикальное давление от мостовых кранов передается по контакту поверхностей трещины, которые строго конгруэнтны.

3522

Усилие от сдвиговых воздействий создают сжимающие напряжения в элементах.

Кроме того, в стержневых элемен5 тах усиления возникают напряжения от общего изгиба балки. По величине они равны напряжениям для смежных по горизонтали фибр.

Пример . Ремонт трещины в верхней зоне подкрановой балки применительно к складу полупродукта обжимного цеха Западно-Сибирского металлургического комбината.

1. Исходные данные.

Подкрановая балка — неразрезная четырехпролетная.

Характеристики сечения в зоне трещины: верхний пояс 400х2?, нижний

20 пояс 340х18, стенка 1600х14, момент е инерции (Т) 1444403 см, статический момент (Б) 6624 см, момент солротивления в зоне трещины (W) 19466,3 см .

Подкрановая балка имеет трещину, по сварному шву крепления стенки к верхнему поясу длиной 700 мм в зоне второй от края опоры.

Расчетное поперечное усилие в сечении с трещиной: поперечная сила

79,8 т, изгибающий момент 12,0 т.

Ремонт трещины производят путем засверливания ее концов с последующей установкой и привариванием с двух сторон стержней, перекрывающих длину трещины. Стержни выполнены из стали 09Г2-i? по ГОСТ 19282-73 сечением 30х20, длиной 1260 мм. Расстояние прерывистыми швами по сечению

300 мм, учитывая условие попеременности наложения к стенке и поясу, 40 наибольшее расстояние между смежными швами (1 ) 250 мм. Расчетные длины прерывистых швов 100 мм и концевых 100 мм,.катеты соответственно

12 мм и 10 мм. Подварочные швы ка45

5 тетом 4 мм наплавляют на зону сплавления концевого шва и шпоночного, примыкающего х стенке со стенкой.

Подварочные швы в расчет не принимают, так как они не увеличивают ка50 тет, а конструктивно обеспечивают плавность перехода шва к основному металлу стенки и снижают уровень концентрации напряжений.

2. Поверочный расчет усиления.

Усилие от сдвиговых воздействий на один стержень (сжатие)

79800 6624.70

F — — — — — — — -- = 12808,6 кг

1444403 2

)333522

= 8850,8 кг

rr0,8 = 1496 кг/см, 30

45 металла шва

Усилие от изгиба балки в целом при расчетной поперечной силе (растяжение) 120000 6

F = -- ††--- 369 9 кг н Э

19466, 3

Усилие от сварочных деформаций после остывания швов (растяжение)

3 53.10

F =-i — — — -- 1 0-0 7 9500.2 1 ° 10 6=

У Э Э

30 см — свободная длина стержня без сварки.

Суммарные усилия " Г, = -12808,6+

369,9+9850,8 -2587,3 кг.

Без учета положительного влияния сварки;гР = 12438, 1 кг.

Коэффициент условия работы

= 0,8.

Проверка шпоночных швов: по метал25 лу шва

12438 1 5000 — — 1480 (†††.0,55.0,85

1,0 ° 1,2-10 1,25 по металлу оплавления

12438,1

1036 кг/см < 0,45.3550»

1,0 -1,2 ° 10

«1,0 0,8 = 1278 кг/см .

Проверка концевых швов по металлу шва

12438 1

0,7 10 ° 2 -1,0 — — 888 4 кг/см

Э по металлу сплавления

12438 1 — = 622 кг/смз

1,0.10.2 -1

Проверка равнопрочности концевых сварных швов основному металлу из условия передачи вертикальных воздей- 5О ствий.

Л

Несущая способность на 1 пог. см длины, металла стенки

1,4х2200х0,8 = 2464 кг/см, — 0,55 0,85 0,8 2 1,0

Э»

2992 кг/см > 2464 кг/см.

Проверка несущей способности стержней усиления:

p= — — Я2 = 28,9у = 0,92;

3 — — — — 2815 (2850 кг/ск

12438 1 2

0,8 ° 0,92 6

Поперечные деформации стержней, привариваемых шпоночными швами, д<. =

3, 53 .10 .9508 1 -0,7 = О, 023 см.

Таким образом обеспечивается достаточная несущая способность усиления, равнопрочность угловых швов стенки. В результате разогрева, пластического деформирования и последующего остывания сварного шва создаются благоприятные условия для последующей работы конструкции: растяжение стержней от сварки компенсирует сжимающие воздействия от сдвига в месте сопряжения, а поперечные деформации стержней исключают влияние поворота пояса на шпоночные сварные швы.

Формула изобретения

1. Способ ремонта подкрановых балок, преимущественно с трещинами в сварных швах, соединяющих стенку и верхний пояс, при котором выполняют засверловку отверстий в концах трещины, установку на всей поверхности сварных швов усиливающих накладок в виде протяженных элементов и их приварку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и трудоемкости ремонта и повышения несущей способности балок, концевые участки протяженных элементов приваривают к стенке и полке швами, расположенными друг против друга, а остальные участки протяженных элементов приваривают к стенке и полке прерывистыми швами в шахматном порядке, причем сварку ведут в направлении от концевых участков к ее середине.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что швы на концевых участках подваривают с выводом подварочных швов на поверхность стенки.

1333527

Составитель> З.Хаустова

Редактор А.Лежнина Техред М.Ходаннч Корректор C.Черни

Заказ 3909/14 Тираж 974 Подписное:

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4