Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетоды усилени€ металлических конструкций




 

ѕри недостаточной несущей способности отдельных элементов, конструкций или зданий и сооружений производитс€ их усиление, при этом, так же как и при конструкци€х из других материалов, необходимо предусмотреть минимальные потери из-за остановок технологического цикла.

Ёлементы сварных конструкций, испытывающие раст€жение, сжатие или изгиб, могут быть усилены увеличением сечений путем приварки новых дополнительных деталей. Ќесуща€ способность элемента при этом возрастает с увеличением его сечени€ или жесткости. ќднако нагрев элемента в процессе сварки может снижать его несущую способность. —тепень снижени€ зависит от режима сварки, толщины и ширины элемента, направлени€сварки. ƒл€ продольных швов снижение прочности не превышает 15%. дл€ поперечных может достигать 40%. ѕоэтому наложение швов поперек элемента при его усилении под нагрузкой категорически запрещаетс€.

¬ св€зи с некоторой потерей прочности элементов при сварке, а также перераспределением напр€жений как по сечению элемента, так и между элементами усиление под нагрузкой производ€т при напр€жени€х, не превышающих 0,8Ry, где Ry Ч расчетное сопротивление дл€ стали, из которой изготовлен элемент.

 

”силение сжатых стоек

 

Ёффективным средством усилени€ сжатых стальных стержней €вл€етс€ применение предварительно напр€женных телескопических труб и элементов из других жестких профилей.

–ис. 11.1. ”силение предварительно напр€женной

стойкой: 1 Ч предварительно напр€женна€ стойка; 2 Чсварной шов; 3 Ч накладки

 

—ущность способа (рис. 11.1) заключаетс€ в том, что разгружающа€ предварительно напр€женна€ стойка состоит из двух труб требуемого диаметра, причем внутренн€€ труба сжата, а наружна€ раст€нута. ƒостигаетс€ это следующим образом: наружную трубу устанавливают в горизонтальное положение, с одного торца трубы приваривают фланец с центральным отверстием диаметром 30...40 мм, с другого торца на рассто€нии 2...3 м строго по оси наружной трубы устанавливают внутреннюю трубу чуть меньшего диаметра, чтобы она могла с небольшим зазором входить в наружную. «атем газовыми горелками производ€т нагрев наружной трубы до расчетного удлинени€, ввод€т в нее внутреннюю трубу и обваривают по всему периметру свободного торца. —окраща€сь при остывании, наружна€ труба обжимает внутреннюю. ¬ таком виде предварительно напр€женный элемент устанавливают р€дом с усиливаемой стойкой и плотно подклинивают под разгружаемую конструкцию. «атем двум€ газовыми горелками наружную трубу разрезают в нижней части по окружности, освобожда€ таким образом усилие предварительного напр€жени€ во внутренней трубе. ”длин€€сь, она разгружает р€дом сто€щую стойку. ѕосле этого наружна€ труба в сечении разрезки завариваетс€ и в состо€нии восприн€ть часть добавочной нагрузки на колонну (стойку) после усилени€. Ётот способ может примен€тьс€ также при усилении внецентренно сжатых элементов.

Ёффективным способом увеличени€ жесткости каркасов промышленных зданий €вл€етс€ устройство предварительно напр€женных т€жей и отт€жек. ќднако отт€жки требуют массивных анкерных устройств, увеличени€ площади застройки, а также они увеличивают сжимающие усили€ в колоннах. Ѕолее эффективны т€жи, которые креп€тс€ к соседним устойчивым здани€м. Ќат€жение таких зат€жек осуществл€ют механическим, электротермическим или комбинированным способом, а контроль эффективности усилени€ Ч по уменьшению смещений верхних узлов каркаса при горизонтальных нагрузках.

ѕовышени€ жесткости продольных и поперечных рам возможно добитьс€ установкой крестовых диагональных жестких св€зей, а когда это невозможно, Ч жестких распорок (ригелей) в сочетании с диагональными раскосами.

Ёффективный способ увеличени€ прочности и жесткости металлических ригелей Ч подведение под них прокатных или сварных балок с приваркой под нагрузкой в нагретом состо€нии. ѕри ограниченных габаритах помещений усиливающую балку устанавливают сверху, вскрывают пол и приваривают ее к верхней полке усиливаемого ригел€ в предварительно напр€женном состо€нии. ”силивающие балки в первом и во втором случа€х завод€т и жестко закрепл€ют в узлах рамы.

ѕовышени€ несущей способности стропильных балок и ригелей перекрыти€ возможно добитьс€ устройством сплошного железобетонного настила, жестко св€занного с верхним по€сом балки. ¬ этом случае жесткость ригел€ существенно повышаетс€, и его можно рассматривать как тавровую железобетонную балку с жесткой арматурой.

Ќаиболее часто требуют усилени€ сжатые стальные элементы. “радиционным способом их усилени€ €вл€етс€ увеличение сечени€ приваркой полос, уголков и других элементов без предварительного напр€жени€. ќднако такой способ усилени€ обладает существенным недостатком: элементы усилени€ поздно включаютс€ в работу, приварка этих элементов вызывает в сжатых стойках дополнительные деформации, что снижает эффективность усилени€. ѕоэтому традиционные способы усилени€ примен€ют, если временна€ нагрузка на стойки составл€ет не менее 40 % от посто€нной и во врем€ выполнени€ работ по усилению она отсутствует.

”силение стальных стоек ненапр€женными элементами осуществл€ют увеличением их сечени€ и уменьшением их свободной длины, при этом следует стремитьс€ к максимальному увеличению радиусов инерции сечени€ (рис. 11.2). ѕри выполнении усилени€ нагрузка на стойке не должна превышать 60...60 % расчетной.

 

–ис. 11.2. —хемы усилени€ стоек ненапр€женными элементами

 

ѕри небольшой гибкости усиливаемого элемента необходимо уменьшать эксцентриситет от смещени€, а при гибкости λ > 80 Ч увеличивать его устойчивость.

ѕрисоединение элементов усилени€ осуществл€ют в основном сваркой. —варочный прогиб дл€ элементов, которые усиливаютс€ под нагрузкой, €вл€етс€ нагружающим фактором, поэтому сначала усиливаемый элемент приваривают точечной сваркой, а затем накладывают основной шов. ѕри этом предпочтение следует отдавать шпоночным (прерывистым) швам, которые уменьшают деформации элементов, сокращают сроки сварочных работ и уменьшают массу наплавленного металла.

 

”силение балок

 

”силение металлических балок осуществл€ют увеличением сечени€, при этом необходимо выполнить их разгрузку не менее чем на 60 % или установить временные дополнительные опоры. ѕри проектировании усилени€ необходимо придерживатьс€ следующих технологических правил: объем сварки должен быть минимальным, сварные швы следует располагать в удобных доступных местах, необходимо избегать потолочной сварки, сначала надо усиливать нижний по€с, а затем верхний, что исключает прогиб балки в момент усилени€.

–ис 11.3. —хемы усилени€ балок симметричными накладками

 

Ќаиболее простой способ усилени€ Ч симметричными накладками (рис. 11.3), однако при этом возникает необходимость в большом объеме потолочной сварки. ѕри большой ширине нижней накладки можно избежать потолочных швов, однако ширина ее не должна превышать 506, в противном случае возникает значительна€ концентраци€ напр€жений по кромкам балки.

ѕроверку прочности и устойчивости усиленной балки производ€т как дл€ цельного сечени€, так как критические усили€ не завис€т от величины напр€жении, существовавших до усилени€.

ƒл€ повышени€ местной устойчивости локальных участков стенки балки устанавливают на этих участках короткие ребра жесткости, окаймл€€ их продольными ребрами (рис. 11.4).

Ёффективным способом усилени€ сплошных балок €вл€ютс€ нат€жные устройства, которые обеспечивают стабильную величину предварительного напр€жени€, не завис€щую от податливости анкеров и выт€жки зат€жек. “акие способы позвол€ют регулировать усилие предварительного напр€жени€ в нижнем по€се балки. ќдин из вариантов усилени€ представлен на рис. 11.5. –аспорные элементы выполн€ют в виде секторов с гнездами, образующих с осью разрезные шарниры, расположенные между скошенными торцами распираемых балок, нат€жное устройство требуемой массы располагают внутри колонны. Ётот способ наиболее эффективен при усилении подкрановых балок, так как требует минимальных трудовых и материальных затрат.

 

–ис. 11.4. ћестное усиление балок: 1,2 Чребра жесткости

 

–ис. 11.5. —хема распорного устройства:

1 Ч усиливаема€ балка; 2 Чшарнир; 3 Ч упоры; 4 Ч сектор; 5 Ч трос; 6 Ч груз

 

”силение ферм

 

”силение стальных ферм осуществл€ют подведением новых конструкций, введением дополнительных элементов решетки, изменением схемы конструкции и увеличением сечений отдельных элементов. ¬ыбор того или иного способа усилени€ зависит от причин, вызвавших усиление стропильных конструкций.

ѕодведение новых конструкций осуществл€ют в том случае, если другие способы усилени€ не дают требуемого эффекта и если по услови€м производства допустима установка дополнительных промежуточных стоек.

ƒополнительные элементы решетки ввод€тс€ дл€ уменьшени€ гибкости стержней в плоскости фермы, дл€ усилени€ верхнего по€са фермы на местный изгиб, а также дл€ увеличени€ жесткости и несущей способности фермы в целом. ”силение нижнего по€са осуществл€ют, как правило, увеличением его сечени€. ¬ерхний по€с усиливают шпренгельной решеткой. ƒополнительную перекрестную решетку устанавливают дл€ повышени€ несущей способности и жесткости фермы в целом. ¬ этом случае ферма превращаетс€ в статически неопределимую систему и возникает опасность перераспределени€ усилий в элементах решетки (раст€нутые элементы испытывают сжимающие усили€, и наоборот). ѕоэтому иногда возникает необходимость дополнительного усилени€ отдельных элементов решетки.

Ќаиболее распространенный характер повреждений стропильных ферм Ч погнутость стержней решетки, котора€ достигает 50...70 мм. ¬ этом случае увеличивают сечение решетки или устанавливают предварительно напр€женные элементы, снижающие искривлени€ элементов решетки.

—ущественного увеличени€ несущей способности фермы можно добитьс€ установкой третьего по€са (шпренгельной системы) в пределах высоты фермы или (если допускает высота помещени€) путем его закреплени€ в нижних опорных узлах. “акое усиление не требует дополнительных опор и может выполн€тьс€ из высокопрочных канатов (пучков), обеспечива€ минимальную материалоемкость усилени€. —тойки шпренгельной системы выполн€ют из жестких профилей. –азгрузку существующей фермы осуществл€ют предварительным напр€жением третьего по€са, поэтому его сечение должно быть достаточным дл€ восприн€ти€ максимальных напр€жений при полной нагрузке фермы. ”сили€ в различных элементах конструкции суммируютс€ из усилий, возникающих при предварительном напр€жении третьего по€са, а также усилий, в статически неопределимой усиленной конструкции от всех нагрузок, приложенных после усилени€.

ќдним из способов усилени€ ферм €вл€етс€ надстройка вис€чих (вантовых) систем, к которым подвешиваетс€ усиливаема€ конструкци€. Ётот способ особенно эффективен, если ванты можно подвешивать к р€дом сто€щим более высоким и устойчивым сооружени€м.

”силени€ ферм можно добитьс€ включением в их работу светоаэрационных фонарей. Ќаиболее эффективен этот метод при расположении фонарей не по середине пролета, а над колоннами в двух- и многопролетных цехах.

 ак уже отмечалось, усилени€ верхнего по€са ферм можно добитьс€ за счет включени€ в его работу железобетонных плит покрыти€.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1642 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќадо любить жизнь больше, чем смысл жизни. © ‘едор ƒостоевский
==> читать все изречени€...

543 - | 424 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.017 с.