Усиление трубчатых стальных конструкций

Усиление трубчатых стальных конструкций

Большинство освоенных в настоящее время отечественными предприятиями козловых кранов с решетчатыми стальными конструкциями рассчитано на ограниченную интенсивность эксплуатации, (группы режима 2К и 4К, реже — 5К). Однако, в сложившихся в настоящее в отечественном народном хозяйстве условиях все чаще возникает потребность в кранах групп режима 6К и 7К, в том числе магнитных, грейферных и контейнерных. Реально такие краны могут быть изготовлены только в виде модификаций базовых моделей, с сохранением технологической оснастки и максимальным использованием сортамента элементов несущих конструкций. При этом в ряде случаев, несмотря на изменение группы режима, требуется сохранять грузоподъемность базовой модели.
При проектировании таких кранов зачастую значительные трудности возникают с обеспечением необходимого уровня сопротивления усталости стальной конструкции. Ниже излагается один из возможных конкретных примеров решения этой задачи.
В трехгранной решетчатой ферме моста крана группы режима 6К, часть которой приведена на рис. 1, верхний пояс испытывает наибольшую сжимающую нагрузку в 1000 кН, примыкающие к нему раскосу нагружены усилиями 400 кН (без учета коэффициентов перегрузки и динамического).
Материал труб — сталь 20. Уровень действующих напряжений при оценке несущей способности конструкции по критерию сопротивления материала одноразовым воздействиям — порядка 60 МПа для пояса и ПО МПа для раскосов — каких-либо опасений вызывать не может.
При проверке сопротивления усталости материала в узлах примыкания раскосов к поясу в трубчатых конструкциях определенные трудности возникают при отнесения соединения к той или иной группе концентрации.
В соответствии со СНиП П-23- 81* [1] соединение следует отнести к 7 или 8 группам; однако, по существу, некоторые параметры соединения находятся вне границ, предусмотренных этим документом. Поэтому, была использована методика, изложенная в справочнике [2], и позволяющая в достаточно полной мере учесть конкретные особенности соединения — угол наклона раскосов, соотношение между толщинами стенок раскосов и пояса, расстояние между раскосами в свету. Установлено, что проверку пояса следует проводить, исходя из 6, а раскосов — 8 группы концентрации напряжений.
Близкие к этому результаты были получены и при использовании включенной в состав рекомендаций по расчету стальных конструкций "Eurocod 3" методики [3] и согласуются с данными, полученными в ИЭС им. Е.О. Патона [4].
Очевидно, что в данном случае несущая способность соединения определяется сопротивлением раскосов усталостным разрушениям.
В результате расчета по действующей нормативной методике [5], с учетом характера нагружения и для 8 группы концентрации выявлено, что уровень действующих напряжений примерно на 30% превосходит допустимый для данных условий.

Скачать и распечатать полную версию

Комментарии закрыты.