Способ ремонта подкрановых балок

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111 Р 6 04 04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН вительных работах металлоконструкцииЦелью изобретения является снижениетрудоемкости и металлоемкости ремонта. Верхний пояс 1 подкрановой балкипо сварному шву со стенкой 2 имееттрещину 3, концы которой засверливают отверстиями 4. Стержни усиления5 установлены с двух сторон стенки2 и приварены по концам сплошными6,7, а по длине прерывистыми 8,9сварными швами попеременно к поясуи стенке 2 балки. Это исключает поперечные взаимные смещения пояса 1и стенки 2, расчлененных трещиной 3Сдвиговые усилия на разрушенномучастке балки воспринимаются и передаются стержнями усиления. Цель изоретения достигается за счет сокращения сварочных работ, уменьшения количества используемых для ремонтаматериалов. 1 з,п. ф-лы. 2 ил. инстиивн с релье кон- ъем(54) (57) ПОСОБ РЕМОНТА ПОДК зобретение относит монта, в частностиимеющих трещины в щих полку и стенку. применение в различ АНОВЫХ БАЛОКя к способбам одкранов ах, соеалок Оно может ых отрасл диняю найти ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Канцевой Е.И. и др. Эффекспособ усиления крановых балоксом под стенкой. - Исследованиструкций и надежности грузоподных кранов. Сб. трудов / ВНИИПМ., У 1, 1977 с. 45-48. машиностроения при ремонтно-восстано 333522 А 11 133Изобретение относится к ремонтновосстановительным работам, в частности к ремонту дефектов в виде трещинв швах в верхней зоне сварных подкрановых балок,Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкостиремонта и повышение несущей способности эксплуатируемых подкрановыхбалок с трещинами по сварным швамстенки с верхним поясом.На фиг. 1 показана верхняя зонаподкрановых балок, общий вид, нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Верхний пояс 1 подкрановой балкипо сварному шву со стенкой 2 имееттрещину 3. Концы трещины засверливают отверстиями 4. Усиливающие наклацки в виде протяженных элементовстержней 5 устанавливают с двух сторон стенки 2 и приваривают по концам сплошными б и 7,а по длине прерывистыми 8 и 9 швами попеременнок поясу и стенке, Катет сварныхшвов 7 и 9 к стенке 2 больше катеташвов 6 и 8 к поясу 1 на 20 , Сварные швы б, 7, 8 и 9 выполняют последовательно от одного конца стержнейк другому, не прекращая процесс сварки. Затем ближние к концам швы подваривают швами 10 и 11,Сущность способа заключается вследующем. В процессе сварки с последовательным непрерывным наложением сварных швов 6-11 стержни 5 подвергаются нагреву и удлинению. После остывания 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 2, 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,3522Усилие от сдвиговых воздействийсоздают сжимающие напряжения в элементах.Кроме того, в стержневых элемен 5тах усиления возникают напряжения отобщего изгиба балки. По величинеони равны напряжениям для смежныхпо горизонтали фибр.П р и м е р . Ремонт трещины вверхней зоне подкрановой балки применительно к складу полупродукта обжимного цеха Западно-Сибирского металлургического комбината.1. Исходные данные,Подкрановая балка - неразрезнаячетырехпролетная.Характеристики сечения в зонетрещины; верхний пояс 400 х 22, нижний20пояс 340 х 18, стенка 1600 х 14, моментеинерции (1) 1444403 см , статическиймомент (Б) 6624 см, момент солротивления в зоне трещины (Ы) 19466,3 см .Подкрановая балка имеет трещину,по сварному шву крепления стенки кверхнему поясу длиной 700 мм в зоневторой от края опоры.Расчетное поперечное усилие в сечении с трещиной: поперечная сила79,8 т, изгибающий момент 12,0 т.Ремонт трещины производят путемзасверливания ее концов с последующей установкой и привариванием сдвух сторон стержней, перекрывающихдлину трещины. Стержни выполнены изстали 09 Г 2-12 по ГОСТ 19282-73 сечением 30 х 20, длиной 1260 мм. Расстояние прерывистыми швами по сечению300 мм, учитывая условие попеременности наложения к стенке и поясу,40наибольшее расстояние между смежными швами (1 ) 250 мм, Расчетные длины прерывистых швов 100 мм и концевых 100 мм,.катеты соответственно12 мм и 10 мм. Подварочные швы ка 45тетом 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 ка 50 тет, а конструктивно обеспечиваютплавность перехода шва к основномуметаллу стенки и снижают уровень концентрации напряжений.2. Поверочный расчет усиления.55 Усилие от сдвиговых воздействийна один стержень (сжатие)79800 6624 70Е ---= 12808,6 кг1444403 2= 8850,8 кг 15 х 0,8 = 1496 кг/см,30 40 45 металла шва Усилие от изгиба балки в целом при расчетной поперечной силе (растяжение) 120000 6 Г =в в369 9 кг н Э 19466,3Усилие от сварочных деформацийпосле остывания швов (растяжение)353 1 ОГ =- ---1 0.0 7 9500 2 110 6=ы 30У 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 20 сварки;гГ = 12438, 1 кг.Коэффициент условия работы = 0,8.Проверка шпоночных швов: по металлу шва 12438 1 5000-- 1480 ( --- 0,55 0,85 х 1,0 1,2.10 1,25 по металлу оплавления 12438,11036 кг/см0,45 35501,0.1,210351,0 0,8 = 1278 кг/см . Проверка концевых швовпо металлу шва 12438 1071021;0 ф- 888 4 кг/смЭ по металлу сплавления 12438 1= 622 кг/см1,01021 Проверка равнопрочности концевыхсварных швов основному металлу изусловия передачи вертикальных воздействий.Несущая способность на 1 пог. смдлины,металла стенки 1,4 х 2200 х 0,8 = 2464 кг/см, -- 0,55 0,85 0,8 2 1,05000 2992 кг/см2464 кг/см. Проверка несущей способности стержней усиления:,1 = -- 62 = 28,9 У = 0,92; 25 3 Ь = ----- = 2815 ( 2850 кг/ск 12438 1 2 0,80,92 6 Поперечные деформации стержней, привариваемых шпоночными швами, 3,53 10 9508 1 0,7 = 0,023 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 - щ и й с я 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 ющ и й с я тем, что швы на концевых участках подваривают с выводом подварочных швов на поверхность стенки.1333522Составитель З.ХаустоваРедактор А,Лежнина Техред М.Ходаннч Корректор С.Черни Заказ 3909/ 14 Тираж 974 Подписное: ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4