Закономерности усталостных повреждений и разработка метода расчетной оценки долговечности подкрановых путей производственных зданий

• Автор: Сабуров, Валерий Федорович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 388 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса, цеди и задачи исследования.

1.1 Конструктивная Форма и напряженное состояние подкрановых балок

1.1.1. Клепаные подкрановые балки.

1.1.2. Сварные подкрановые балки

1.2. Анализ методов оценки усталостной прочности

конструкций, воспринимающих подвижные нагрузки

1.3. Выводы по главе

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Крановые рельсы подкрановых путейконструктивная форма, повреждения, материал

2.1. Анализ конструктивной формы крановых рельсов
2.2. Анализ повреждений крановых рельсов, возникающих в процессе эксплуатации .
2.3. Химический состав, структура и механические
свойства сталей крановых рельсов .
2.4. Исследование закономерностей износа крановых
рельсов в условиях эксплуатации
2.4.1. Методика исследования
2.4.2. Исследование износа крановых рельсов .
2.5. Выводы по главе.
3. Напряженнодеформированное состояние крановых редьсоз
3.1. Напряженнодеформированное состояние рельса
от общего изгиба
3.2. Напряженнодеформированное состояние рельса
при стесненном кручении
3.3. Местное напряженное состояние кранового рельса .
3.4. Контактные напряжения в головке рельса
3.5. Напряженное состояние крановых рельсов .
3.6. Выводы по главе.
4. Работа рельсовой нити и подкрановых балок в зоне
стыка рельса
4.1. Анализ конструктивных решений стыков крановых
рельсов, их работы и повреждений .
4.2 Сварные стыки
4.3. Исследование напряженного состояния крановых
рельсов и стенки балок в зоне стыка рельса
4.4. Выводы по главе. С
5. Повышение долговечности элементов подкрановых путей
производственных зданий
5.1. Способы регулирования местного напряженного
состояния верхней зоны стенки подкрановых балок
5.2. Напряженное состояние стенки сварной балки при использовании низкомодульных прокладок
5.3. Исследование влияния низкомодульных прокладок на
напряженнодеформированное состояние рельсов
5.4. Повышение износоустойчивости крановых рельсов
5.5. Выбор рациональной Формы крановых рельсов .
5.6. Выводы по главе
6. Расчетная оценка долговечности сварных подкрановых балок
6.1. Анализ влияния конструктивнотехнологических фактороз на долговечность сварных подкрановых балок
6.2. Исследование Фактического напряженного состояния стенки сварных подкрановых балок
6.3 Расчетное определение усталостной долговечности
сварных подкрановых балок .
5.4. Алгоритм расчета усталостной долговечности СЕарных
подкрановых балок .
5.5 Выводы по главе
7. Основные выводы и рекомендации
Список использованной литературы


Поэтому эпюра почти симметрична, по форме и величине близка к теоретическому распределению (. Сравнение эпюр 1 и 2 показывает, что влияние неровностей соизмеримо по величине с отсутствием рельса на поясе балки из эксперимента (1 (рис. Исследования напряженного состояния подкрановых балок в действующих цехах подтвердили результаты исследований [] и показали. Фактически нагрузка с рельса на пояс передается через так называемые "пятна контакта" (4. Одним из способов уменьшения негативного влияния неровностей на контактных поверхностях рельса и пояса является укладка под подошву рельса низкомодульных прокладок (. В подкрановых путях производственных, зданий крановый рельс воспринимает не только вертикальную, но и горизонтальную поперечную нагрузку. При эксплуатации подкрановых путей происходит также смещение рельса с оси стенки балки (рис. В результате верхняя зона стенки балки испытывает воздействие местного крутящего момента Мкр. СГ. Мкр = Р-е + г-пр , (1. Р - вертикальное давление колеса крана; е - смещение оси рельса с оси подкрановой балки (эксцентриситет); Т боковая сила; ьр- высота кранового рельса. ИЗ], а при эксплуатации эксцентриситет е не должен превышать т (]. СНиП Часть III. Правила производства и приемки строительных работ. М: Стройиздат, . В исследовании [0] дан анализ влияния каждого слагаемого формулы (1. Мкр. Опираясь на результаты специально поставленного эксперимента [7] было выявлено, чтс крутящий момент в основном формируется за счет эксцентриситета е вертикальной нагрузки Р. Мкр = Р-е + 0, -Т-Чр . Таким образом, эксперимент [7] также выявил благоприятное влияние упругой податливости соединения рельса с поясом на величину боковой силы. Очевидно, в данном случае действует принцип, о котором говорил еще Леонардо да Винчи*, что сила, это "бестелесная невидимая мощь, рождающаяся в жесткости и умирающая в свободе. Она стремиться покорить и уничлюжшпь причину сопротивления и, покоряя, самоунитожается". Вычисление местного крутящего момента по формулам (1. Так как в реальных условиях эксплуатации балок вертикальная нагрузка передается через "пятна контакта", то величины эксцентриситета е и крутящего момента Мкр являются условными. Закономерноета распределения местных изгибных напряжений в стенке балки исследовались многими авторами, среди которых необходимо отметить работу A. A. Апалько [3], о. Ф.Иванкова и И. Е. Спенглера [], Е. А.Митюгова [1, Н. С.Москалева []. И.М. Одина [], г. А.Шапиро [. Аналитические выражения для вычисления местных изгибных напряжений, полученные в вышеуказанных работах при различных расчетных предпосылках, приведены з табл. Анализ зависимостей, представленных в табл. В монографии отмечается, что величина и закономерности распределения местных изгибных напряжений по длине и высоте стенки балки зависят от отношения d/ftc. При отношениях d/hc = 1. Коуэн Г. Дат. Мастера строительного искусства. Пер. М.: Стройиздат, . Однако, экспериментальные исследования (] показали, что с увеличением длина панели <3 и. Следовательно, эксперимент показал, что при увеличении податливости стенки происходит перераспределение местного крутящего момента по длине панели. Таблица 1. Апалько A. A. (3] ^ ¦Мцр'^'С 8-с1-1с (1. Хар - момент инерции оельса на кручение: Т - коэффициент, зависящий от отношения ? Шапиро Г. А С3] 6 Р-е б,у = — (1. Москалев И. С. [] 3 Д! Б Э-й 6г у = - М (1. Э = А-0/0-(1д^1ап)-Пс Р - цилиндрическая жесткость стенки: С - модуль сдвига стали; Хар. Хил* ^с• ^ — ПМ. Продолжение табл. Один И. М. () Р-е 6* щ 1'2[Й + + с (1-) Обозначения см. Стенка - пластинка. Рельс и пояс -стержени. Иванков О. Ф. Спенглер И. Е () ^ Ккр 1 Гу а-1сг '-р1(А-ег + В)+1 + •^2 1 *лЛ (1') ^<1 0 А = 8. Ьс е - эксцентриситет рельса относительно стенки 0! Нс/й (табулирован) ^йр» - П. Митюгов Е. А. (1 1. У (Ida+-rdp+^>. Обозначения см. Из формул, представленных в таблице 1. Р, как следует из формул (1. Это подтверждается экспериментальными исследованиями Е. А. Митюгова (]. Результаты этих экспериментов представлены ка рис. При действии ка балку локальной моментной нагрузки (рис. Рис.