загрузка...
загрузка...
На головну

Методи посилення металевих конструкцій

  1. I. 2.4. Принципи та методи дослідження сучасної психології
  2. I. Методи перехоплення.
  3. I. Суб'єктивні методи дослідження ендокринної системи.
  4. I. Суб'єктивні методи дослідження кровотворної системи.
  5. I. Суб'єктивні методи дослідження органів жовчовиділення і підшлункової залози.
  6. I. Суб'єктивні методи дослідження органів сечовиділення.
  7. II. Методи несанкціонованого доступу.

При недостатній несучій здатності окремих елементів, конструкцій або будинків і споруд проводиться їх посилення, при цьому, так само як і при конструкціях з інших матеріалів, необхідно передбачити мінімальні втрати через зупинок технологічного циклу.

Елементи зварних конструкцій, які відчувають розтягнення, стиснення або вигин, можуть бути посилені збільшенням перерізів шляхом приварки нових додаткових деталей. Несуча здатність елемента при цьому зростає зі збільшенням його перетину або жорсткості. Однак нагрів елемента в процесі зварювання може знижувати його несучу здатність. Ступінь зниження залежить від режиму зварювання, товщини і ширини елемента, направленіясваркі. Для поздовжніх швів зниження міцності не перевищує 15%. для поперечних може досягати 40%. Тому накладення швів поперек елемента при його посиленні під навантаженням категорично забороняється.

У зв'язку з деякою втратою міцності елементів при зварюванні, а також перерозподілом напружень як по перерізу елемента, так і між елементами посилення під навантаженням виробляють при напрузі, що не перевищують 0,8Ry, де Ry - Розрахунковий опір для стали, з якої виготовлений елемент.

Посилення стислих стійок

Ефективним засобом посилення стислих сталевих стрижнів є застосування попередньо напружених телескопічних труб і елементів з інших жорстких профілів.

Мал. 11.1. Підсилення попередньо напруженою

стійкою: 1 - попередньо напружена стійка; 2 -сварной шов; 3 - накладки

Суть методу (рис. 11.1) полягає в тому, що розвантажує попередньо напружена стійка складається з двох труб необхідного діаметра, причому внутрішня труба стиснута, а зовнішня розтягнута. Досягається це в такий спосіб: зовнішню трубу встановлюють в горизонтальне положення, з одного торця труби приварюють фланець з центральним отвором діаметром 30 ... 40 мм, з іншого торця на відстані 2 ... 3 м строго по осі зовнішньої труби встановлюють внутрішню трубу трохи меншого діаметра, щоб вона могла з невеликим проміжком входити в зовнішню. Потім газовими пальниками роблять нагрівання зовнішньої труби до розрахункового подовження, вводять в неї внутрішню трубу і ошпарюють по всьому периметру вільного торця. Скорочуючи при охолодженні, зовнішня труба обжимає внутрішню. У такому вигляді попередньо напружений елемент встановлюють поруч з посилюваної стійкою і щільно підклинюють під розвантажувати конструкцію. Потім двома газовими пальниками зовнішню трубу розрізають в нижній частині по колу, звільняючи таким чином зусилля попереднього напруження у внутрішній трубі. Подовжуючись, вона розвантажує поруч стоїть стійку. Після цього зовнішня труба в перерізі розрізання заварюється і в змозі сприйняти частину додаткової навантаження на колону (стійку) після посилення. Цей спосіб може застосовуватися також при підсиленні відцентрово стиснутих елементів.

Ефективним способом збільшення жорсткості каркасів промислових будівель є пристрій попередньо напружених тяжів і відтяжок. Однак відтягнення вимагають масивних анкерних пристроїв, збільшення площі забудови, а також вони збільшують стискають зусилля в колонах. Більш ефективні тяжі, які кріпляться до сусідніх стійким будівлям. Натяг таких затяжок здійснюється механічним, електротермічним або комбінованим способом, а контроль ефективності посилення - по зменшенню зсувів верхніх вузлів каркаса при горизонтальних навантаженнях.

Підвищення жорсткості поздовжніх і поперечних рам можливо домогтися установкою хрестових діагональних жорстких зв'язків, а коли це неможливо, - жорстких розпірок (ригелів) в поєднанні з діагональними розкосами.

Ефективний спосіб збільшення міцності і жорсткості металевих ригелів - підведення під них прокатних або зварних балок із приварюванням під навантаженням в нагрітому стані. При обмежених габаритах приміщень посилює балку встановлюють зверху, розкривають підлогу і приварюють її до верхньої полиці підсилюється ригеля в попередньо напруженому стані. Підсилюють балки в першому і в другому випадках заводять і жорстко закріплюють в вузлах рами.

Підвищення несучої здатності стропильних балок і ригелів перекриття можливо добитися пристроєм суцільного залізобетонного настилу, жорстко пов'язаного з верхнім поясом балки. В цьому випадку жорсткість ригеля істотно підвищується, і його можна розглядати як таврову залізобетонну балку з жорсткою арматурою.

Найбільш часто вимагають посилення стислі сталеві елементи. Традиційним способом їх посилення є збільшення перетину приваркой смуг, куточків і інших елементів без попереднього напруження. Однак такий спосіб посилення має істотний недолік: елементи посилення пізно включаються в роботу, приварка цих елементів викликає в стислих стійках додаткові деформації, що знижує ефективність посилення. Тому традиційні способи посилення застосовують, якщо тимчасова навантаження на стійки становить не менше 40% від постійної і під час виконання робіт з підсилення вона відсутня.

Посилення сталевих стійок ненапруженими елементами здійснюють збільшенням їх перетину і зменшенням їх вільної довжини, при цьому слід прагнути до максимального збільшення радіусів інерції перерізу (рис. 11.2). При виконанні посилення навантаження на стійці не повинна перевищувати 60 ... 60% розрахункової.

Мал. 11.2. Схеми посилення стійок ненапруженими елементами

При невеликій гнучкості елемента, що підсилюється необхідно зменшувати ексцентриситет від зсуву, а при гнучкості ?> 80 - збільшувати його стійкість.

Приєднання елементів посилення здійснюють в основному зварюванням. Зварювальний прогин для елементів, які посилюються під навантаженням, є навантажуючим фактором, тому спочатку підсилюваний елемент приварюють точковим зварюванням, а потім накладають основний шов. При цьому перевагу слід віддавати шпонковим (переривчастим) швах, які зменшують деформації елементів, скорочують терміни зварювальних робіт і зменшують масу наплавленого металу.

посилення балок

Посилення металевих балок здійснюють збільшенням перетину, при цьому необхідно виконати їх розвантаження не менше ніж на 60% або встановити тимчасові додаткові опори. При проектуванні підсилення необхідно дотримуватися наступних технологічних правил: обсяг зварювання повинен бути мінімальним, зварні шви слід розташовувати в зручних доступних місцях, необхідно уникати стельової зварювання, спочатку треба посилювати нижній пояс, а потім верхній, що виключає прогин балки в момент посилення.

Рис 11.3. Схеми посилення балок симетричними накладками

Найбільш простий спосіб посилення - симетричними накладками (рис. 11.3), однак при цьому виникає необхідність у великому обсязі стельової зварювання. При великій ширині нижньої накладки можна уникнути стельових швів, проте ширина її не повинна перевищувати 506, в іншому випадку виникає значна концентрація напружень по крайках балки.

Перевірку міцності і стійкості посиленою балки виробляють як для цілісного перетину, так як критичні зусилля не залежать від величини напрузі, що існували до посилення.

Для підвищення місцевої стійкості локальних ділянок стінки балки встановлюють на цих ділянках короткі ребра жорсткості, облямований їх поздовжніми ребрами (рис. 11.4).

Ефективним способом посилення суцільних балок є натяжні пристрої, які забезпечують стабільну величину попереднього напруження, що не залежить від податливості анкерів і витяжки затяжок. Такі способи дозволяють регулювати зусилля попереднього напруження в нижньому поясі балки. Один з варіантів посилення представлений на рис. 11.5. Розпірні елементи виконують у вигляді секторів з гніздами, що утворюють з віссю розрізні шарніри, розташовані між скошеними торцями розпирає балок, натягач необхідної маси розташовують всередині колони. Цей спосіб найбільш ефективний при посиленні підкранових балок, так як вимагає мінімальних трудових і матеріальних витрат.

Мал. 11.4. Місцеве посилення балок: 1,2 -ребра жорсткості

Мал. 11.5. Схема распорного пристрої:

1 - Усиливаемая балка; 2 -шарнір; 3 - Упори; 4 - Сектор; 5 - Трос; 6 - вантаж

посилення ферм

Посилення сталевих ферм здійснюють підбиттям нових конструкцій, введенням додаткових елементів решітки, зміною схеми конструкції і збільшенням перерізів окремих елементів. Вибір того чи іншого способу посилення залежить від причин, що викликали посилення кроквяних конструкцій.

Підведення нових конструкцій здійснюють у тому випадку, якщо інші способи посилення не дають необхідного ефекту і якщо за умовами виробництва допустима установка додаткових проміжних стійок.

Додаткові елементи решітки вводяться для зменшення гнучкості стрижнів в площині ферми, для посилення верхнього пояса ферми на місцевий вигин, а також для збільшення жорсткості і несучої здатності ферми в цілому. Посилення нижнього пояса здійснюють, як правило, збільшенням його перетину. Верхній пояс підсилюють шпренгельної гратами. Додаткову перехресну грати встановлюють для підвищення несучої здатності і жорсткості ферми в цілому. В цьому випадку ферма перетворюється в статично невизначену систему і виникає небезпека перерозподілу зусиль в елементах решітки (розтягнуті елементи відчувають стискають зусилля, і навпаки). Тому іноді виникає необхідність додаткового посилення окремих елементів решітки.

Найбільш поширений характер пошкоджень стропильних ферм - погнутість стрижнів решітки, яка досягає 50 ... 70 мм. У цьому випадку збільшують перетин решітки або встановлюють попередньо напружені елементи, що знижують викривлення елементів решітки.

Істотного збільшення несучої здатності ферми можна домогтися установкою третього пояса (шпренгельної системи) в межах висоти ферми або (якщо допускає висота приміщення) шляхом його закріплення в нижніх опорних вузлах. Таке посилення не вимагає додаткових опор і може виконуватися з високоміцних канатів (пучків), забезпечуючи мінімальну матеріаломісткість посилення. Стійки шпренгельної системи виконують з жорстких профілів. Розвантаження існуючої ферми здійснюють попереднім напруженням третього пояса, тому його переріз повинен бути достатнім для сприйняття максимальних напружень при повному навантаженні ферми. Зусилля в різних елементах конструкції підсумовуються з зусиль, що виникають при попередньому напруженні третього пояса, а також зусиль, в статично невизначеної посиленої конструкції від всіх навантажень, прикладених після посилення.

Одним із способів посилення ферм є надбудова висячих (вантових) систем, до яких підвішується усиливаемая конструкція. Цей спосіб особливо ефективний, якщо ванти можна підвішувати до поруч стоїть більш високим і стійким спорудам.

Посилення ферм можна домогтися включенням в їх роботу світлоаераційних ліхтарів. Найбільш ефективний цей метод при розташуванні ліхтарів не по середині прольоту, а над колонами в дво- і багатопрогонових цехах.

Як уже зазначалося, посилення верхнього пояса ферм можна домогтися за рахунок включення в його роботу залізобетонних плит покриття.

 



Попередня   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   Наступна

Заміна сходів і балконів | Основні принципи проектування підсилення | підсилення фундаментів | Поліпшення і підсилення кам'яних конструкцій | Посилення балок і прогонів | підсилення колон | Конструктивні рішення посилення | Посилення плит перекриттів і покриттів | І безбалкових перекриттів | Посилення сховищ для сипучих матеріалів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати