Несущая способность подкрановых балок в штатных режимах эксплуатации и аварийных ситуациях

• Автор: Чабан, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 148 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ

СПОСОБНОСТИ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК

1.1. Эксплуатационная повреждаемость подкрановых балок

1.2. Предельные состояния и анализ аварийных ситуаций подкрановых балок

1.3. Особенности эксплуатационной нагруженности подкрановых балок

1.4. Исследования несущей способности подкрановых балок

2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ В ШТАТНЫХ РЕЖИМАХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

2.1. Обоснование расчетной модели подкрановой балки

2.2. Напряженнодеформированное состояние подкрановой балки с учетом эксцентриситета приложения нагрузки
2.3. Особенности напряженнодеформированного состояния
3.АПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ
ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ В УСЛОВИЯХ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ
3.1. Расчетные модели подкрановой балки в условиях аварийных ситуаций
3.2. Напряженнодеформированное состояние подкрановой балки в условиях аварийных ситуаций
3.3. Анализ результатов численного исследования напряженнодеформированного состояния подкрановой балки в условиях аварийных ситуаций
3.4. Определение эффективных значений коэффициентов интенсивности напряжений
4. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В
ПОДКРАНОВЫХ БАЖАХ И ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА
4.1. Особенности развития эксплуатационных трещин в подкрановых балках
4.2. Методика экспериментальных исследований и построение диаграмм усталостного разрушения для подкрановых балок
4.3. Прогнозирование остаточного ресурса с учетом кинетики усталостных трещин
Основные выводы
Список использованных источников


VI Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции - экономика», Красноярск, г. XVIII - XX Региональных научно-технических конференциях «Проблемы архитектуры и строительства», Красноярск, , , г. III Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Красноярск, г. Проблемы конструкционной прочности» Отдела машиноведения ИВМ СО РАН, Красноярск, , , г. Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 5 статьях, 5 тезисах конференций и нормативно-техническом документе. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и приложений. Основное содержание и выводы отражены на 4 страницах. Диссертация содержит рисунков и таблиц. Список литературы включает 0 наименований. При обследовании технического состояния промышленных зданий цехов металлургической промышленности выявляется значительное количество повреждений подкрановых балок (ПБ). Для зданий, оборудованных кранами режимов работы 7К-8К, повреждаемость превышает % /7/. Опыт и результаты технического обследования ПБ эксплуатируемых в таких цехах показывают, что повреждения, в том числе усталостные трещины большой протяженности, возникают уже после 1-3 лет эксплуатации /1 - /, в то же время требования РД -8- // не допускают эксплуатацию с такими повреждениями. Характерные повреждения для подкрановых конструкций металлургических заводов показаны на рисунке 1. Рисунок 1. В соответствии с требованиями Госгортехнадзора РФ в период с г. АО «КрАЗ», в состав которых входило освидетельствование и диагностика ПБ (рисунок 1. Обследованные в зданиях электролизных цехов ПБ имеют сварную двутавровую конструкцию с ребрами жесткости и опорными ребрами (рисунок 1. Балки изготовлены из стали ВСтЗсп5-1, согласно ТУ -1. Расчетные сопротивления данной стали, согласно СНиП Н* «Стальные конструкции»: Ry = 0 МПа, Ru = 0 МПа. Расчетное сопротивление усталости для стали, принимаемое для сжатой верхней зоны сварной подкрановой балки Rv = МПа; для растянутой верхней зоны стенки сварной подкрановой балки Rv- МПа. Ввод цехов в эксплуатацию осуществлялся с г. ПБ достиг лет. Общая длина освидетельствованных балок составила более м. Результаты этих освидетельствований показывают, что с г. За этот же период эксплуатации количество балок с локальными прогибами верхнего пояса увеличилось на 5 %, а количество балок с ослаблением крепления к опорам - на %. Основные дефекты и повреждения ПБ, выявленные при техническом освидетельствовании, показаны на рисунке 1. Наибольшая часть повреждений обусловлена ослаблением крепления секций (до %). Имеются локальные деформации в верхней полке секций, которые являются результатом воздействий колес крановых тележек при их сходах с рельсов (рисунок 1. До % сварных швов балок имеют подрезы глубиной до 1 мм, наплывы и неравномерность усиления, свищи диаметром 1-2 мм. Опорные ребра имеют изгиб из плоскости до мм. Ъ . Рисунок 1. Рисунок 1. ПБ (рисунок 1. Наибольшая длина такой трещины, выявленной при первом техническом обследовании, составляла 0 мм. При обследовании в году максимальный размер выявленной трещины достигал 0 мм. Наиболее распространенные типы трещин представлены на рисунке 1. В количественном отношении трещин типа ТЗ образуется больше, чем трещин типа Т1 и Т2, однако они короче по длине. Зарождение трещин происходит исключительно в местах концентрации напряжений. Инициаторами трещин Т1 являются, в основном, непровары таврового соединения стенки с полкой. Образование трещин Т2, в большей части, также зависит от дефектов сварного шва, таких как подрезы, наплывы, шлаковые включения и т. Реже эти трещины возникают путем ветвления трещин Т1. Трещины типа Т2 распространяются по металлу стенки в непосредственной близости от сварного шва без перехода на металл шва и имеют небольшие скачкообразные переходы с одного уровня на другой. Трещины типа ТЗ появляются только вблизи ребер жесткости и распространяются от концентратора в зоне окончания вертикального сварного шва, прикрепляющего ребро жесткости к стенке.