Стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней

 

Использование: в стыковых соединениях растянутых гнутосварных стержней и может быть использовано при выполнении монтажного соединений растянутых поясов решетчатых циклически нагруженных сварных конструкций, преимущественно ферм покрытия промышленных зданий с подвесными кранами, несущих конструкций, галерей , эстакад, мостов, подкрановых ферм и т.п. Сущность изобретения: стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней включает жестко соединенные между собой П-образные фланцы, в которых установлены стержни, прикрепленные в зоне перегиба граней к полкам фланцев сварными швами, и стяжные болты. Стыковое соединение снабжено П-образной скобой, а стыкуемые стержни установлены во фланцах с образованием зазора между торцом стержня и стенкой фланца, при этом концы скобы соединены стяжными болтами. 2 ил. 1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Е 04 В 1/38

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4917229/33 (22) 05.03.91 (46) 23.12.92, Бюл. ¹ 47 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И, Носова (72) К,И. Еремин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1544912, кл. Е 04 B 1/58, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1671812, кл. Е 04 В 1/58, 1989. (54) СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ГНУТОСВАРНЫХ СТЕРЖНЕЙ (57) Использование: в стыковых соединениях растянутых гнутосварных стержней и может быть использовано при выполнении монтажного соединения растянутых поясов решетчатых циклически нагруженных сварИзобретение относится к строительству, в частности к стыковым соединениям растянутых гнутосварных стержней, и может быть использовано при выполнении монтажного соединения растянутых поясов решетчатых цилиндрически нагруженных сварных конструкций, преимущественно, ферм покрытия промышленных зданий с подвесными кранами, несущих конструкций, галерей, эстакад, мостов, подкрановых ферм и т.п.

Известно стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней, включающее жестко соединенные между собой посредством стяжных болтов П-образные фланцы, каждый из которых стенкой прикреплен к торЦу стержня, а полками к смежному сты«, 5Ц,, 1783Î87 А1

2 ных конструкций, преимущественно ферм покрытия промышленных зданий с подвесными кранами, несущих конструкций, галерей, эстакад, мостов, подкрановых ферм и т.п. Сущность изобретения: стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней включает жестко соединенные между собой

П-образные фланцы, в которых установлены стержни, прикрепленнйе в зойе перегиба граней к полкам флайцев сварными швами, и стяжные болты, Стыковое соединение снабжено П-образной скобой, а стыкуемые стержни установлены во фланцах с образованием зазора между торцом стержня и стенкой фланца, при этом концы скобы соединены стя>кными болтами. 2 ил. 1 табл. куемому стержню в зоне перегиба его граней, Недостатком известного стыкового сое- QO динения является низкая усталостная дол- (Д говечность за счет расположения сварных швов, соединяющих фланец со стержнем, перпендикулярно действующему усилию, что способствует развитию трещин в данных швах в условиях повышенного уровня концентрации напряжений и неблагоприятных остаточных сварочных напряжений.

Известно стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней, включающее жестко соединенные между собой П-образные фланцы, в которых установлены стержни, прикрепленные в зоне перегиба граней к полкам фланцев сварными швами, и стяжные болты.

1783087

Недостатком соединения является низкая ус алостная долговечность за счет того, что сварные швы; соединяющие стенку фланца с двумя противоположными гранями стержня, расположены перпендикуляр- 5, но действующему усилию, что приводит к развитию трещин в этих швах в условиях повышенного уровня концентрации напряжений и неблагоприятных остаточных сварочйых напряжений, а также за счет того, 10 что в зоне соединения двух другйх противоположных граней стержня с флайцем торцы граней стержня не приварены к стенкам фланца, что приводит к появлению в этой зоне концентратора напря>кений эквива- 15 лентного трещине.

Цел ь изобретения — повышейие усталостной долговечности соединения.

Поставленная цель достигается"тем, что известное стыковое соединение растянутых.20 гнутосварных стержней, включающее жестко соединенные между.собой П-образные фланцы; в которых установлены стержни, прикрепленные в зоне перегиба граней к полкам фланцев сварными швами, и стяж- 25 ные болты, снабжено П-образной скобой, а стыкуемые стержни установлены во фланцах с образованием зазора между торцом

I стержня и стенкой фланца, при этом концы скобы соединены стя>кными болтами. 30

На фиг. 1 изображены растянутые гнутосварные стержни перед укрупнительной сборкой; на фиг. 2 — стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней, Стыковое соединение растянутых гну- 35 тосварных стержней 1 включает жестко соединенные- между собой П-образные фланцы 2. Каждый стержень 1 установлен во фланце 2 с образованием зазора 3 между торцом 4 стержня 1 и стенкой 5 фланца 2. 40

При этом. каждый стержень 1 жестко при." креплен к зоне перегиба граней к полкам 6 фланца 2 посредством сварных швов 7, При-чем со стороны зазора 3 концевой участок 8 стержня 1, контактирующий в зоне переги- 45 ба его граней с полками 6 фланца 2, выполнен свободным от сварных швов 7, Длина участка 8 стержня 1 составляет 1,5 — 2,0 толщины стенки 9 стержня 1, Такая установка и закрепление стержня 50

1 во фланце 2 обеспечивает восприятие и равномерйую передачу циклйческих воздействий с фланца 2 на стержень 1 за счет включения в работу расположенных вдоль действия усилий сварнйх швов 7; Это позво- 55 ляет на консольной части стержня 1 исключить зону возможного зарох<дения и развития усталостных трещин; что ведет к повышению усталостной долговечности соединения в целом.

Между собой фланцы 2 стыкуемых стержней 1 соединены йропущенной в зазоры.3

П-образной скобой 10, концы которой сое-, динены стяжными болтами 11. Причем вели-,. чина зазора 3, образованного между торцом

4 стержня 1 и стенкой 5 фланца 2, равна толщине скобы 10. Это обеспечивает жесткость соединения стыкуемых стержней изза отсутствия люфта между стержнем и скобой, а также обеспечивает восприятие и . равномерную передачу циклических воздействий с одного стыкуемого стержня 1 на другой.

Стыкоаое соединение растянутых гнутосварных стержней включйот в работу следующим образом, Из подготовленных заготовок гнутьем. изготавливают П-образные фланцы 2; Гнутосварные стержни 1 устанавливают во фланцы 2 с образованием между торцом 4 стержня 1 и стенкой 5 фланца 2 зазора 3, равного толщине скобы 10. Для образова- ния зазора 3 между торцом 4 стержня 1 и стенкой 5 фланца 2 размещают прокладку необходимой толщины. После того, как за30р 3 выверен, сваркой прйхватывают полки

6 фланца 2 к стержню 1 vi в зоне перегиба граней стержня 1 выполняют сварные швы

7 так, чтобы со стороны зазора 3 концевой участок 8 стержня 1 был выполней свободным от сварных швов 7. Подготовленные таким образом стержни 1 а составе отпра-вочных марок (полуферм) отправляют на монтаж. На строительной площадке отправочные марки сводят вместе и в зазоры 3 стыкуемых стержней 1 вводят скобу 10, концы которой совместйо со стенками 5 фланцев 2 жестко соединяют стяжными болтами

11, Концы скобы 10 соединены двумя болтаMM 11.

Для обоснования преимущества заявляемого стыкового соединения растянутых . гнутосварных стержней по сравнению с прототипом в лаборатории надежности и долговечности зданий и сооружений были проведены экспериментальные исследования по оценке усталостной долговечности указанных соединений, результаты которых приведены в таблице.

Формула изобретения

Стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней, включающее жестко соединенные между собой .П-образные фланцы, в которых установлены стержни, прикрепленные в зоне перегиба граней к полкам фланцев сварными швами, и стяжные болты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности соедине1783087 стержня и стенкой фланца, при этом концы скобы соединены стя>кными болтами, ния, оно снабжено П-образной скобой, а стыкуемые стержни установлены во фланцах с образованием зазора между торцом

Тип фланцевого соединения

Число циклов до обнаружения усталостной трещины. Зона обрыва ребер жесткости (полки фланца). (120"135) ° 10з 285 1Оз циклов циклов

Прототип на обрыва ребер жесткости (полок фланца) 402 (140-155) ° 10з 400 10з . циклов цикяов

Заявляемое стыковое соединение

Составитель К,Еремин

Тех ред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор М,Кузнецова

Заказ 4495 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 в аоне сплавления Фланца со стержнем (1

40-50 ин) Трещин не обнаружено до конца испытаний в течение 285 ° 10з циклов

Зона сплааления стенки фланца со стержнем отсутствует

s зоне обрыва ребер жесткости (1

5-10 нн) Сумма рный ресурс по достижения трещиной критической длины.Зона, в которой трещина быстрее всего достигла критической длины длины при испытаниях узлов

Зона обрыва ребер жест.кости (полки

Фланца)

Зона обрыва ребер жесткос.ти (полок.

Фланца) Зона, по которой возможно развитие" трещин до критической длины

Поетааеиие ресурса по сравнению с прототипои