Устройство неждановых для усиления подкрановой конструкции

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции подкрановых путей мостовых кранов с тяжелым режимом работы. На подкрановую балку установлен соосно рельс и элементы усиления. Элементы усиления выполнены из неравнобоких уголков и двух швеллеров. Швеллеры установлены симметрично относительно рельса на верхний пояс подкрановой балки и присоединены к нему полками наружу. Неравнобокие уголки расположены симметрично относительно шейки рельса большими уголками наружу, причем последние оперты на верхние полки швеллеров и соединены с ними. Другие полки уголков соединены с шейкой рельса. 2 ил.

Изобретение относится к реконструкции подкрановых путей преимущественно с тяжелым режимом работы кранов.

В таких конструкциях при интенсивной эксплуатации возникают усталостные разрушения, выводящие их из строя [1, с. 126, рис. III.13, III.14, III.15, III.16] Усиление подкрановых балок рекомендовано производить приваркой к верхнему поясу снизу вертикальных и наклонных листов, поддерживающих верхний пояс и уменьшающих локальные напряжения в стенке балки σ_у при центральном действии сосредоточенной силы Р и локальных напряжений σ_укр,возникающих от локальных крутящих моментов М_кр.

Такое усиление показано на рис. IV. 34[1] и принято за прототип.

Недостатки известного решения в следующем: велика трудоемкость усиления, так как применяется ручная сварка, причем потолочная; мала эффективность усиления, так как высока концентрация напряжений в швах усиления [2, с. 138, табл. 1.5.1, п.б] приводящая к быстрому появлению усталостных трещин.

Цель изобретения увеличение несущей способности и выносливости подкрановой конструкции.

Цель достигается тем, что на верхний пояс подкрановой балки симметрично относительно рельса установлены и соединены с ним два усиливающих швеллера, ориентированных полками наружу, а с шейкой рельса симметрично относительно нее соединены неравнобокие усиливающие уголки большими полками наружу, причем последние опираются на верхние полки швеллеров и соединены с ними.

Таким образом, верхний пояс балки, усиливающие швеллеры и уголки образуют замкнутый контур, разделенный стенкой рельса на два отсека. Этот контур обладает во много раз большим моментом инерции при изгибе и при кручении, чем не соединенные вместе пояс балки и рельс. За счет этого повышается выносливость усиленной балки.

Усиливающие элементы соединяют рельс и балку в одно целое, поэтому суммарный момент инерции всего сечения усиленной балки также резко возрастает и за счет этого соответственно повышается несущая способность всего сечения.

На фиг. 1 показан общий вид усиленной подкрановой конструкции; на фиг. 2 поперечное сечение.

Усиленная подкрановая конструкция содержит подкрановую балку 1, установленный на ней соосно рельс 2 и усиливающие швеллеры 3 и уголки 4. Балка 1 содержит верхний пояс 5, стенку 6 и нижний пояс 7. В соединениях элементов друг с другом применены фрикционные шпильки 8.

Усиление подкрановой конструкции производится в следующей последовательности.

Отверстия в деталях продавливают пуансоном по шаблону и рассверливают на необходимый диаметр. Первоначально к шейке рельса 2 присоединяют высокопрочными шпильками 8 неравнобокие уголки 4, ориентируя их большими полками наружу. Затем на усиленном участке рельсового пути снимают рельсовые крепления и, используя существующие отверстия в верхнем поясе, присоединяют к последнему швеллеры 3, ориентируя их полками наружу. Затем снимают старые рельсы и заменяют их новыми усиливающими уголками 4 с усиливающими швеллерами 3 фрикционными шпильками 8, используя пневмогайковерты.

Таким образом, в результате усиления подкрановой конструкции резко возрастают суммарный момент инерции усиленной балки, так как рельс 2, усиливающие уголки 4 и усиливающие швеллеры 3 включены в работу всего сечения и за счет этого в 1,8 раза повышена несущая способность подкрановой конструкции и увеличена грузоподъемность кранов в 2,5 раза. Одновременно рельс 2, усиливающие уголки 4 и швеллеры 3 совместно с верхним поясом подкрановой балки 1 образуют мощный замкнутый контур (см. пример расчета), обладающий во много раз большими моментами инерции при изгибе (в 3,42 раза) и при кручении (в 4 раза), чем верхний пояс и рельс усиленной балки 1.

В результате этого соответственно снижены σ_у и σ_укр и их сумма Σσ_у и соответственно повышена выносливость подкрановой конструкции.

Такое резкое повышение выносливости и несущей способности произошло при увеличении расхода металла всего на 9,7%

Формула изобретения

Устройство для усиления подкрановой конструкции, содержащей подкрановую балку, установленный на ней соосно рельс и элементы усиления, отличающееся тем, что элементы усиления выполнены в виде неравнобоких уголков и двух швеллеров, при этом швеллеры установлены симметрично относительно рельса на верхний пояс подкрановой балки и присоединены к нему с ориентацией полок наружу, а неравнобокие уголки расположены симметрично относительно шейки рельса большими полками наружу, причем последние оперты на верхние полки швеллеров и соединены с ними, а другие полки уголков соединены с шейкой рельса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2