Способ усиления имеющей трещину в стенке металлической мостовой балки Советский патент 1989 года по МПК E01D22/00 

Изобретение относится к мостостроению 3 именно к усилению имеющей трес(ину в стенке мостовой балки, и может быть использовано для предотвращения развития усталостных и хрупких трещин в элементах металлических пролетных строений преимущественно железнодорожных мостов и под3150

кр.эновых балок весьма тяжелого режима работы,

Цель изобретения - повышение долговечности и упрощение производства 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. А - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - балка с трещиной в стенке под грузовым поясом вблизи вертикального реб- pa 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.

Способ усиления осуществляют следующим образом.

При наличии трещины 1 (фиг. 1) в стенке 2 балки 3, образовавшейся под грузовым поясом 4 балки между верти- капьными ребрами 5 жесткости или вблизи вертикального ребра жесткости, устанавливают элементы усиления в зоне трещины и жестко присоединяют их к поврежденному элементу. В ка- 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- метру к стенке 2 балки 3, а по верхним торцам - к поясу 4 балки 3. При расположении трещины у вертикального ребра 5 жесткости дополнительно прикрепляют нижние торцы наклонных пла- стиЧ к соответствующей грани этого ребра.

Для обеспечения полного провара швов по периметру пластин 6 кромки 7 и 8 (фиг. 4) последних, пр имыкаю- щие соответственно к стенке и грузовому поясу (фиг. 2), выполняют с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску 9 (фиг. 4) для пропуска углового щва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4. При расположении трещины вблизи ребра кромки 7 и 8 (фиг. 7) пластин, примыкающие соответственно к стенке 2, грузовому поясу 4 и ребру 5 жесткости, выполняют тоже с односторонней (наружной) разделкой, снимают фаску 10 (фиг. 7) для пропуска углового шва крепления стенки 2 к грузовому поясу 4 и креп

0

5 0 , Q

,

0

5

ления 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 I (фиг. 1) в другом случае вблизи вертикального ребра 5 жесткости, уменьшают одновременно негативное влияние жесткост- ной 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 трещилы 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 гшастин.

Применение предлагаемого способа обеспечивает повышение долговечности МОСТО9ЫХ балок с трещиной в 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.

ормула

5

зоб

150

Р е т е н и я

1. Способ усиления имеющей трещину в стенке металлической мостовой балки с вертикапьными ребрами жесткости, включаюшим установку элементов усиления в зоне трещины с обеих сторон стенки и жесткое присоединение их к стенке за пределами трещи ны, 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 зак1502683

репления их по периметру к стенке балки, а по верхним торцам - к поясу балки,

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и н с я тем, что при расположении трещины между вертикальными ребрами жесткости наклонные пласт1ты с каждой стороны стенки выполняют в виде единого изогнутого V-образно элемента,

3,Способ по п. I, отличающий с я тем, что при расположении трещины у вертикального ребра жесткости дополнительно прикрепляют нижние торцы наклонных пластин к соответствующей грани этого ребра.

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.

/ / / /Л

ri

А-А

В

-г

г

Фие.1

/

фце.1

Б Б

V

Фиг.З

ipi/e.ff

Р Фиг. 5

б-2

-5

/