Способ усиления имеющего трещину металлического элемента пролетных строений мостов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Р 90 ЗОБРЕТЕНИЯТЕЛЬСТВУ ПИСАНИ ВТОРСИОМУ С(2 о и др. Содерлезнодорожт, 1975,й 1 ЕКЮЕГО ТРЕМЕНТА ПРОЛЕТспользо ли клее кладок произвфрикционно-с пол резныхений 12 ван з.п онных с6 ил. рик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 1) . 4136741/29-33(71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт стр ительных металлоконструкцийим,Н.П,Мельникова(54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ 11 ЦИНУ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЗЛЕНИХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ(57) Изобретение относится к област мостостроения и может быть использовано для предотвращения развития трещин в металлических элементах пр летных строений мостов. Целью изобр тения является повышение эксплуатационной надежности пролетного строе ния с трещиной в стенке главной его балки, преимущественно от шва крепления к ней фаски связей. При наличии трещины 1 в стенке 2 главной балки, преимущественно от шва креп ления фасонки связей к стенке глав ки, в качестве элемента усиления используют две пары полунакладок 6,располагаемых с обеих сторон стенки2 балки с зазором 9 друг относительно друга, ориентированные вдоль трещины, Полунакладки выполнены с раз".;делкой обращенных друг к другу кромок и продольным пазом на обращенныхк трещине смежных концевых участках.Перед присоединением каждой пары полунакладок 6 к стенке 2 балки в пазыпод разделанные кромки полунакладокустанавливают теплоотводящую подкладку 10, располагаемую вдоль трещины, а после присоединения полунакладок к стенке 2 производят местный разогрев стенки у концов трещиныи заполняют зазор 9 между полунакладками в каждой паре одновременнонаправленным путем сварочного нагрева металлом. Жесткое присоединение5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано дляпредотвращения развития усталостныхтрещин в металлических элементахпролетных строений мостов,Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности пролетногостроения с трещиной в стенке главнойего балки, преимущественно от шва.крепления к ней фасонки связей.На фиг, 1 изображена балка с трещиной в стенке от шва крепления к нейфасонки связей; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг1; на фиг, 3 - закрепление полунакладок с теплоотводящейподкладкой в зоне трещины; на фиг. 4 -разрез Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 -заполнение зазора между полунакладка"ми наплавленным металлом с одновременным или предварительным нагревомконцов трещины; на фиг6 - разрезВ-В на фиг. 5,При наличии трещины 1 в стенке 2главной балки 3 (фиг. 1-6), возникшей от шва крепления фасонки 4 связей 5 к стенке главной балки пролетного строения, в качестве элементаусиления используют две пары полунакладок 6, располагаемых с обеихсторон стенки балки 2. Полунакладкивыполнены с разделкой обращенныходна к другой кромок 7 и продольнымпазом 8 на обращенных к трещине смежных концевых участках и установленыв каждой паре в одной плоскости сзазором 9 одна относительно другой,ориентированным вдоль трещины 1 иимеющим величину, большую максимальной ширины раскрытия трещины,Перед присоединением каждой парыполунаклацок 6 к стенке 2 поврежденного элемента в пазы 8 под разделанные кромки полунакладок устанавливают теплоотводящую подкладку 10,располагаемую вдоль трещины. Послеприсоединения полунакладок к стенкеповрежденного элемента производятместный разогрев стенки у концовтрещины и заполняют зазор 9 междуполунакладками в каждой паре одновременно наплавленным путем сварочного нагрева металлом,Вследствие жесткого прикрепленияполунакладок к поверхности поврежденного элемента (в данном случаестенки 2 балки) при остывании наплавоенного шва 11 происходит поперечная его усадка и через полунакладки 6 кромки трещины сближаютсяили соединяются одна с другой усилием Я, соответствующим объему наплавленного металла. Это приводит к снятию пиков напряжений по концам трещины и возможности безопасной дальнейшей эксплуатации конструкции вслучае, если усилие предварительногообжатия трещиныне будет превзойденно усилиями, действующими в поврежденном элементе вблизи концовтрещины, При этом после остыванияшва 11 полунакладки превращаются вполную накладку, обеспечивающуюусиление поврежденного элемента.Местный разогрев стенки балки уконцов трещины 1 после присоединенияполунакладок к стенке обеспечиваетсмягчение поля остаточных напряжений вблизи трещины, что исключаетвозможность роста трещины в нагруженной конструкции при наложении шва 9в зазор между полунакладками 6. Стягивание кромок трещины сопровождаетсявозникновением растягивающих усилийв накладках, образованных сваркойполунакладок 6, и прилегающих к нимучастках стенки балки за накладками,т.е. на достаточном удалении от трещины,Теплоотводящие подкладки 10, уложенные с обеих сторон трещины 1 впазах 8 полунакладок 6, исключаютчрезмерный разогрев стенки вдоль трещины при наложении шва 11 и способствуют формированию корня стыковогошва, что является существенно важнымдля сварных накладок, подверженныхциклическим нагружениям в железнодорожных мостах,С целью исключения подвижки полунакладок 6 на поврежденном элементестенке 2 и недопущения на нем неблагоприятного поля остаточных напряжений, жесткое присоединение полунакладок к поврежденному элементу производят с использованием фрикционносрезных или клеефрикционных соединений 12.Применение предлагаемого способаобеспечивает существенное обжатиестенки балки в зоне трещины и срезание, тем самым, пиков растягивающихнапряжений по концам трещины сплотным прижатием одна к другой еекромок. За счет этого обеспечиваетсяповышение эксплуатационной надежности, долговечности работы сооружения1384648 2 3 Фиг. 2 в условиях воздействия переменных нагружений и низких отрицательных температур,формула изобретения5 1. Способ усиления имеющего трещину металлического элемента пролетных строений мостов, включающий ус-. . тановку элементов усиления в зоне трещины и жесткое присоединение их к металлическому элементу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности 15 пролетного строения с трещиной в стенке главной его балки, преимущественно от шва крепления к ней фасонки связей, в зоне трещины с обеих сторон металлического элемента устанавливают с зазором одна относительно другой по длине трещины две пары полу- накладок с. разделкой обращенных одна к другой кромок и продольным пазам на обращенных к трещине смежных концевых участках, причем перед присоединением полунакладок к металлическому элементу под разделанные кромки в пазы устанавливают тепло- отводящие подкладки, а после присоединения полунакладок к металлическому элементу производят местный разогрев металлического элемента у концов трещины и заполняют одновременно зазоры между разделанными кромками каждой пары полунакладок наплавленным путем сварочного нагрева металлом.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью исключения смещений полунакладок на металлическом элементе и снижения в нем остаточных напряжений, жесткое присоединение полунакладок к металлическому элементу производят посред. ством фрикционно-срезных или клеефрикционных соединений.1384648 В-В 6 ГО 2 10 7 иг.о Фце аказ 1112/22 ул, Проектная, 4 Составитель В, Гоникедактор И. Касарда Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга 7 Подписноеенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5 Тираж 5ВНИИПИ Государстпо делам изобр3035, Москва, Ж-З Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго 11 0