Способ подкрепления элементов конструкций
Изобретение относится к производству и ремонту конструкций, преимущественно судовых. Способ подкрепления элементов конструкций включает установку и присоединение врезных подкрепляющих элементов к элементам конструкции с пересекающимися связями. Подкрепляющие элементы устанавливают на элементы конструкции, примыкающие и/или проходящие через подкрепляемые, в том числе, дополнительные. Подкрепляющие и подкрепляемые элементы стыкуются между собой на полную величину сочленения между ними. Врезаются частично или полностью по сочленению друг в друга. Рез имеет место со стороны примыкающих и/или проходящих через подкрепляемые элементы, в том числе, проходя сквозь друг друга, в том числе, если примыкающий элемент является также подкрепляемым. По мере проведения подкрепления ранее установленные подкрепляющие элементы являются подкрепляемыми и примыкающими. Обеспечивается технологичность сборки и присоединения элементов друг к другу. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к производству и ремонту конструкций, преимущественно судовых.
Известен способ ремонта судового перекрытия [1]. Он включает жесткое присоединение подкрепляющего элемента к деформированному листовому элементу связи перекрытия, этот подкрепляющий элемент соединяют с дополнительным опорным элементом, располагаемым перпендикулярно деформированному листовому элементу связи перекрытия, в качестве которых могут быть использованы холостые балки набора перекрытия, находящиеся в районе установки подкрепляющих элементов.
Данный способ не предусматривает подкрепление недеформированных конструкций, а также возможность полного врезания подкрепляющего элемента в подкрепляемый элемент, в частности превышающее зону деформации. Кроме этого данным способом не предусматривается установка подкрепляющих элементов на пересекающие подкрепляемый листовой элемент рамные балки судового набора.
Известен способ формирования узла соединения набора и обшивки корпуса судна [2]. Он предусматривает предварительное формирование в балках главного направления и поперечных связях частичных вырезов, поперечные связи устанавливают на ранее установленные на полотнище балки главного направления и проваривают. Данный способ вообще не предусматривает подкрепление пересекающихся связей, в частности, уже установленных балок главного направления и поперечных связей, в том числе деформированных, а также технологию правки деформированных элементов конструкций.
Задачей, на которую направлено изобретение, является обеспечение наилучшего соотношения размеров элементов конструкций, качества крепления их между собой, технологичности сборки и присоединения элементов друг к другу, а также обеспечение широкой сферы его применимости.
Техническим результатом является получение более оптимальных конструкций.
Упомянутая задача достигается тем, что предусмотрено подкрепление преимущественно листовых элементов конструкции, пересекающихся другими или подходящими к ним основными или дополнительными элементами (специально устанавливаемыми), как в процессе создания, так и в процессе ремонта конструкций. Способ включает установку и присоединение врезных подкрепляющих элементов к элементам конструкции, при этом подкрепляющие и подкрепляемые элементы могут врезаться и/или стыковаться между собой и друг с другом, в частности, на полную величину сочленения между ними. При этом примыкающий элемент может является также подкрепляемым, а подкрепляющие элементы выполняться составными. По мере проведения подкрепления ранее установленные подкрепляющие элементы могут считаться подкрепляемыми и примыкающими.
Предусматривается также установка подкрепляющих элементов на подкрепляемые и/или примыкающие элементы до соответственной установки к ними примыкающих и/или подкрепляемых элементов.
Установку подкрепляющих и подкрепляемых элементов предусмотрено осуществлять при помощи воздействий: силового (например, прижимами), теплового (например, газовыми горелками), сварки, склеивания, с помощью нанесения вспомогательных резов и их комбинаций. Для установки подкрепляющих элементов могут использоваться отверстия для пропуска примыкающих элементов.
Производится нанесение в местах сочленения подкрепляемых и подкрепляющих элементов резов размерами, соответствующими вхождению этих элементов друг в друга, например равная входящим элементам, затем их установка и жесткая фиксация, в частности, путем: сварки, клепки, склеивания, формования и их комбинаций. Размеры резов могут выполняться большими, чем размеры вхождения элементов друг в друга, а жесткая фиксация конструкции, возможно поэтапная, производится после ее сборки.
На всех этапах способа возможна корректировка геометрии конструкции, в частности правка, путем воздействий: силового, термического, нанесения разрезов и их комбинаций.
На фиг.1 представлены варианты сочленения подкрепляемого и подкрепляющих элементов в конструкции пиллерса, устанавливаемого на пересечении набора из тавровых балок; на фиг.2 - варианты подкрепления высокой тавровой балки, к которой примыкают балки разного размера и поперечного сечения.
Подкрепляемая конструкция, в частности, состоит из пересекающихся балок 1 и 2 (фиг.1), которые могут считаться соответственно подкрепляемой и примыкающей, и, наоборот, подкрепляющих элементов, устанавливаемых в пределах высоты стенок балок 3 и с торца балок 4. Описанная выше конструкция предусмотрена для установки пиллерса с подкрепляющими его элементами 7 и 6, варианты исполнения которых обозначены соответственно попарно: 8 и 9, 10 и 11. Для улучшения и удобства установки подкрепляемых и подкрепляющих элементов предусмотрены резы 12. Кроме указанных подкрепляющих элементов предусмотрен дополнительно кольцевой элемент 13, который в зависимости от порядка сборки узла может служить и последним подкрепляющим в нем элементом.
Подкрепляемая тавровая балка набора 14 (фиг.2) с примыкающими к ней балками 15 и 16 (могут быть, в частности, частично или полностью проходящими сквозь балку 14, в том числе частично или полностью врезаться между собой), оснащается подкрепляющими элементами: 17 (могут сами иметь подкрепления, например обратные полосы, фланцованную свободную кромку, и т.д.); 18 - приставными; 19 - частично разрезаемыми и врезаемыми (в балку 14); 20 - врезаемыми, в частности, с дальнейшем дополняемыми элементами 21 (т.е. составными из 20 и 21); 22 - частично разрезаемыми и врезаемыми (могут также дополняться элементами 21). Подкрепляющие элементы 18-22, будучи принимаемые как дополнительные примыкающие связи могут подкрепляться подкрепляющими элементами, например полосами 23.
Способ осуществляется следующим образом.
На примыкающую и подкрепляемую тавровые балки 1 и 2 (фиг.1) (возможна и обратная трактовка примыкающей и подкрепляемой балок) устанавливаются подкрепляющие элементы 3 и 4. При этом как балки 1 и 2 могут частично или полностью врезаться друг в друга, так и подкрепляющие элементы 3 и 4 могут врезаться в балки 1 и 2. При установке пиллерса 5 на примыкающий к нему элемент 4 могут быть использованы пары подкрепляющих элементов (фиг.1): 6 и 7 (даны в сборе), 8 и 9, 10 и 11 представляют собой частные варианты для стыковки подкрепляющих элементов между собой, обуславливаемые нанесенными резами 12. Резы 12 наносят и на пиллерс 5 в соответствии с резами и размерами подкрепляющих элементов 6-11. После установки и жесткой фиксации сочленения пиллерса и подкрепляющих элементов, в частности 6 и 7, на них устанавливается и жестко фиксируется подкрепляющий элемент 13. Жесткая фиксация производится, например, путем: сварки, клепки (для чего используются дополнительные накладные элементы), склеивания, формования и их комбинаций. Для удобства сборки конструкции размеры резов могут выполняться большими (например, на толщину сочленяемых элементов), чем размеры вхождения элементов друг в друга, а жесткая фиксация конструкции возможна поэтапная и производиться по мере сборки, в частности после ее сборки.
На всех этапах реализации способа возможна корректировка геометрии конструкции, в частности правка, путем воздействий: силового (например, простукиванием), термического (например, путем индукционного нагрева), нанесения разрезов (например, газовой резкой) и их комбинаций.
При подкреплении элементов конструкций, имеющих пересекающиеся балки разной высоты, т.е. подкрепляемые и примыкающие элементы разной высоты (фиг.2), возможна следующая реализация способа. Подкреплению подлежит балка 14 с примыкающими к ней балками 15 и 16. На последние устанавливаются в зависимости от предусмотренного варианта подкрепляющие элементы 17, 18, 19, 20, 21. При этом балка 14, например, в месте прохождения сквозь отверстие в ней для балок 16 имеет разрез 12, в котором в зависимости от принятой технологии сборки используются частично врезные, имеющие стыковочный рез 12 элементы 19, составные элементы 20, 21 и элементы 22, 21, причем элемент 22 со стыковочным резом 12. Такие элементы, как 19, устанавливаются до установки примыкающего элемента - балки 16.
При необходимости элементы 18 подкрепляются полосами 23, которые также могут быть врезными.
1. Способ подкрепления элементов конструкций, включающий установку и присоединение врезных подкрепляющих элементов к элементам конструкции с пересекающимися связями, отличающийся тем, что подкрепляющие элементы устанавливают на элементы конструкции, примыкающие и/или проходящие через подкрепляемые, в том числе дополнительные, при этом подкрепляющие и подкрепляемые элементы стыкуются между собой на полную величину сочленения между ними, при этом врезаются частично или полностью по сочленению друг в друга, причем рез обязательно имеет место со стороны примыкающих и/или проходящих через подкрепляемые элементы, в том числе, проходя сквозь друг друга, в том числе, если примыкающий элемент является также подкрепляемым, а по мере проведения подкрепления ранее установленные подкрепляющие элементы являются подкрепляемыми и примыкающими.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вначале производятся в местах сочленения подкрепляемых и подкрепляющих элементов резы размерами, соответствующими вхождению этих элементов друг в друга, например, равными входящим элементам, а затем их установка и жесткая фиксация.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на всех этапах способа возможна корректировка геометрии конструкции, в частности правка, путем силового, термического воздействий, нанесения разрезов и их комбинаций.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что размеры резов выполняются большими, чем размеры вхождения элементов друг в друга, например, на толщину сочленяемых элементов, а жесткая фиксация конструкции, возможно поэтапная, производится по мере сборки, в частности после ее сборки.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что установку подкрепляющих и подкрепляемых элементов осуществляют при помощи
силового, теплового воздействий, сварки, с помощью нанесения вспомогательных резов и их комбинаций.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что присоединение подкрепляющих элементов между собой и подкрепляемыми элементами осуществляется путем жесткой фиксации, в частности сварки, клепки, склеивания, формования и их комбинаций.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкрепляющие элементы выполняются составными.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для установки подкрепляющих элементов используются отверстия для пропуска примыкающих элементов.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкрепляющие элементы могут быть установлены на подкрепляемые элементы до установки к ним примыкающих элементов.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкрепляющие элементы могут быть установлены на примыкающие элементы до установки их к подкрепляемым элементам.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкрепляющие элементы могут быть установлены на подкрепляемые и примыкающие элементы до установки их друг к другу.
