Способ усиления имеющей трещину в стенке металлической мостовой балки

 

Изобретение относится к мостостроению, а именно к усилению имеющей трещину в стенке мостовой балки, и может быть использовано для предотвращения развития усталостных и хрупких трещин в элементах металлических пролетных строений преимущественно железнодорожных мостов и подкрановых балок весьма тяжелого режима работы. Цель изобретения - повышение долговечности и упрощение производства работ. Способ усиления, имеющий трещину в стенке металлической мостовой балки, осуществляют следующим образом. При наличии трещины 1 (фиг.1) в стенке 2 балки 3, образовавшейся под грузовым поясом 4 балки между вертикальными ребрами жесткости 5, или вблизи вертикального ребра жесткости, устанавливают элементы усиления в зоне трещины и жестко присоединяют их к поврежденному элементу. В качестве элементов усиления устанавливают с обеих сторон стенки 2 две пары наклонных сходящихся книзу пластин 6, жесткое присоединение пластин производят путем закрепления их по периметру к стенке 2 балки 3, а по верхним торцам - к поясу 4 балки 3. При расположении трещины у вертикального ребра жесткости 5 дополнительно прикрепляют нижние торцы наклонных пластин к соответствующей грани этого ребра. Для обеспечения полного провара швов по периметру пластин 6 кромки последних, примыкающие соответственно к стенке 2 и грузовому поясу 4, выполняют с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4. При расположении трещины вблизи ребра кромки пластин, примыкающие соответственно к стенке 2, грузовому поясу 4 и ребру жесткости 5, выполняют тоже с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4 и крепления вертикального ребра жесткости 5 к стенке балки. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„15 268 (51)4 Е 01 D 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4229627/29-331 4232448/29-33 (22) 14.04 ° 87 (46) 23,08.89. Бюл. № 31 (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н,П,Мельникова (72) В.С.Данков и С.К.Каневский (53) 624.21.036.059(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1428778, кл. Е 01 D 9/02, 1986. (54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ИМЕКЩЕЙ ТРЕЩИНУ

В СТЕНКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МОСТОВОЙ БАЛКИ (57) Изобретение относится к мостостроению, а именно,к усилению имеющей трещину в стенке мостовой балки, и может быть использовано для предотвращения развития усталостных и хрупких трещин в элементах металлических пролетных строений преимуцественно железнодорожных мостов и подкрановых балок весьма тяжелого режима работы.

Цель изобретения — понынение долговечности и упроцение производства работ. Способ усиления имеющей трещину в стенке металлической мостовой балки осуществляют следующим образом.

При наличии трещины 1 (фиг. 1) в стенке 2 балки 3, образовавнейся под грузовым поясом 4 балки между вертикальными ребрами жесткости 5 или вблизи вертикального ребра жесткости, Изобретение относится к мостостроению, а именно к усилению имеющей трещину в стенке мостовой балки, и может быть использовано для пред2 устанавливают элементы усиления в зоне трещины и жестко присоединяют их к поврежденному элементу, В качестве элементов усиления устанавливают с обеих сторон стенки 2 две пары наклонных сходящихся книзу пластин 6, жесткое присоединение пластин производят путем закрепления их по периметру к стенке 2 балки 3, а по верхним торцам — к поясу 4 балки 3. При расположении трещины у вертикального ребра жесткости 5 дополнительно прикрепляют нижние торцы наклонных пластин к соответствующей грани этого ребра. Для обеспечения полного,провара швов по периметру пластин 6 кромки последних, примыкающие соответственно к стенке 2 и грузовому поясу 4, выполняют с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4. При расположении трецины вблизи ребра кромки пластин, примыкающие соответственно к стенке 2, грузовому поясу

4 и ребру жесткости 5, выполняют тоже с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4 и кречления вертикального ребра жесткости 5 к стенке балки. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. отвращения развития усталостных и хрупких трещин в элементах металлическихх пролетных строений пр еимуще ственно железНодорожных мостов и под3 1502683 крановых балок весьма тяжелого режима работы, (Цель изобретения — повышение долговечности и упрощение производства

5 работ.

На фиг. 1 изображена балка с трещиной, локализованной с применением пластин; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — пластина, вид со стороны фасада балки; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 балка с трещиной в стенке под грузовым поясом вблизи вертикального ребра жесткости, на фиг. 6 — разрез В-В на фиг. 5 на фиг. 7 — пластина с односторонней разделкой привариваемых кромок; на фиг. 8 — сечение Г-Г на фиг. 7 ° 20

Способ усиления осуществляют следукцим образом.

При наличии трещины 1 (фиг. 1) в стенке 2 балки 3, образовавшейся под грузовым поясом 4 балки между верти- 25 кальными ребрами 5 жесткости или вблизи вертикального ребра жесткости, устанавливают элементы усиления в зоне трещины и жестко присоединяют их к поврежденному элементу. В ка- 30 честве элементов усиления устанавливают с обеих сторон стенки 2 две пары наклонных сходящихся книзу пластин 6, жесткое присоединение пластин проводят путем кРепления их по пеРи- 35 метру к стенке 2 балки 3, а о верхним торцам — к поясу 4 балки 3, При расположении трещины у вертикального ребра 5 жесткости дополнительно прикрепляют нижние торцы наклонных пла- 40 стиЧ к соответствующей грани этого ребра, Для обеспечения полного провара швов по периметру пластин 6 кромки

7 и 8 (фиг. 4) последних, примыкаю- 45 щие соответственно к стенке и грузовому поясу (фиг. 2), выполняют с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску 9 (фиг. 4) для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4, При расположе50 нии трещины вблизи ребра кромки 7 и 8 (фиг. 7) пластин, примыкающие соответственно к стенке 2, грузовому поясу 4 и ребру 5 жесткости, выпол55

Hяют тоже с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску 10 (фиг. 7) для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4 и крепления вертикального ребра 5 жесткости к стенке балки (фиг, 6) .

Повышение долговечности балки на подвижную нагрузку с применением описанного способа достигается тем, что при движении нагрузки по грузовому поясу 4 балки наклонные грани пластин 6 включаются постепенно в работу на восприятие местной нагрузки, разгружают поврежденную зону стенки с трещиной 1 (фиг, 1) в другом случае вблизи вертикального ребра 5 жесткости, уменьшают одновременно негативное влияние жесткостной ступени в плоскости крепления к поясу 4 вертикального ребра (фиг.5).

При этом резко уменьшаются интенсивность напряжений в стенке в зоне трещины 1 и амплитуда цикла, что приводит к снижению и в ряде случаев практическому исключению циклического раскрытия продольной трещины и к локализации ее внутри зоны, ограниченной швами прикрепления пластин к стенке балки.

Кроме того, закрепление пластин (фиг. 1) симметрично с обеих сторон, резко увеличивают сопротивление местному кручению грузового пояса 4 при движении по нему нагрузки в зоне повреждения стенки, в другом случае (фиг. 5) на подходах к вертикальному ребру жесткости. Это приводит к дополнительному снижению амплитуды цикла в поврежденной зоне стенки, что дополнительно повышает сопротивляемость усталостному разрешению балки с трещиной в стенке.

Особенностью предлагаемого способа является также то, что в случае, если в процессе эксплуатации будет отмечено развитие трещины, она будет

"закольцовываться в пределах стенки, ограниченной периметром швов пластин.

Применение предлагаемого способа обеспечивает повышение долговечности мостовых балок с трещиной B стенке, расположенной под грузовым поясом балки между вертикальными ребрами жесткости (фиг. 1), в другом случае вблизи вертикального ребра жесткости (фиг. 5) и являющейся весьма распространенным видом усталостного повреждения металлических балок в железнодорожных мостах и подкрановых балках весьма тяжелого режима работы.

5 15

Формул а изобретения

I. Способ усиления имеющей трещину в стенке металлической мостовой балки с вертикальными ребрами жесткости, включающий установку элементов усиления в зоне трещины с обеих сторон стенки и жесткое присоединение их к стенке за пределами трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и упрощения производства работ, в зоне трещины с обеих сторон стенки устанавливают наклонные сходящиеся книзу пластины, а жесткое присоединение пластин производят путем зак02683 6

Регитения их по периметру к стенке балки, а по верхним торцам — к поясу б алки, и

2, Способ по п. 1 о тлич аю"

° f шийся тем, что при расположении трещины между вертикальными ребрами жесткости наклонные пластины с каждой стороны стенки выполняют в виде единого изогнутого Ч-образно элемента.

3. Способ поп, 1, о тличаюшийся тем, что при расположении трещины у вертикального ребра жесткости дополнительно прикрепляют нижние торцы наклонных пластин к соответствующей грани этого ребра.

)502683

10 гГ

Составитель В.Гоник

Редактор А.шандор Техред N.Кола„иц Корректор Н. Король

Заказ 5051/38 Тирах 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Пронзводственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина, 101