Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Повышение эксплуатационного ресурса подкрановых балок
  • УДК 624.072.22:621.874 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.12.61-67
    Владимир Федорович ТАККИ, главный конструктор, e-mail: vladimir.takki@yandex.ru
    Игорь Федорович ЕГОРОВ, главный инженер проекта, e-mail: scaut2005@inbox.ru
    ЗАО «ИТЦ «СКАУТ», 144000 г. Электросталь, ул. Советская, 5
    Ольга Александровна ТУСНИНА, кандидат технических наук, доцент, e-mail: tusninaoa@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. В зданиях и сооружениях с кранами тяжелого и особо тяжелого режимов работы при интенсивной эксплуатации сварных подкрановых балок по линии сварных швов соединения полки со стенкой балки образуются продольные трещины, часто переходящие в вертикальные трещины по линиям приварки ребер. Провоцирующим фактором разрушения при циклических нагрузках является имеющийся недостаток сварных соединений - ослабление в околошовной зоне и наличие в ней трудно поддающихся учету внутренних напряжений, усугубляющих состояние сварного шва, вокруг которого в подкрановых балках происходят многократные перегибы. При отсутствии такого фактора (как, например, в клепаных балках) эксплуатационный ресурс подкрановых балок возрастает, что подтвердили результаты настоящего исследования предлагаемой конструкции балок с фрикционным соединением верхнего пояса со стенкой. Исследования проводились численным методом с использованием программного комплекса Femap. На основе результатов конечно-элементного расчета проанализировано напряженно-деформированное состояние подкрановых балок со сварным и фрикционным соединением верхней полки со стенкой, приведены изополя и эпюры напряжений в стенке. Показано, что коэффициент использования по усталости балки с фрикционным поясным соединением ниже, чем сварной балки, что говорит о более высокой надежности подкрановых балок с фрикционным поясным соединением по сравнению со сварными при действии циклических нагрузок. Применение фрикционного поясного соединения оказывается эффективным как при новом проектировании подкрановых балок для кранов тяжелого и особо тяжелого режимов работы, так и для усиления существующих сварных балок, имеющих трещины.
    Ключевые слова: подкрановая балка, усталость стальных конструкций, трещины, сварной шов, усиление, эксплуатационный ресурс, фрикционное соединение, композитная балка, ремонтопригодность, фактор риска.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Фын Сю-Цзюнь, Линь Синь-Шань, Фан Тиан. Исследование усталостных повреждений верхней зоны стенок стальных подкрановых балок // Промышленное и гражданское строительство. 1994. № 11-12. С. 33-35.
    2. Артюхов В. Н., Щербаков Е. А., Горицкий В. М., Шнейдеров Г. Р. О состоянии подкрановых конструкций корпуса конверторного производства ОАО "Северсталь" // Промышленное и гражданское строительство. 2001. № 6. С. 31-34.
    3. Скляднев А. И., Сердюк В. В. Усталостная долговечность и мера повреждаемости верхней зоны стенки сварных подкрановых балок // Безопасность труда в промышленности. 2004. № 11. С. 34-36.
    4. Москвичев В. В., Чабан Е. А. Несущая способность подкрановых балок в штатных и аварийных условиях эксплуатации // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2018. № 2(58). С. 8-18.
    5. Салимов Р. Д., Иванов М. А., Щербаков И. А. К вопросу работоспособности углового сварного шва подкрановой балки // Вестник ЮУрГУ. Серия: Металлургия. 2013. № 2(13). С. 147-150.
    6. Кожемяка С. В., Крупенченко А. В., Величко И. И. Выбор технологии усиления стальных подкрановых балок // Вестник ДонНАСА. 2010. № 3(83). С. 47-53.
    7. Citarelli S., Feldmann M. Fatigue failure of runway beams due to wheel loads [Усталостное разрушение подкрановых балок от нагрузок от колес] // Special Issue: Proceedings of Nordic Steel. 2019. Vol. 3. Iss. 3-4. Pp. 621-628. The 14th Nordic Steel Construction Conference, September 18-20, 2019, Copenhagen, Denmark.
    8. Wardenier J., de Vries P., Timmermann G. Evaluation of cracks in an offshore crane runway girder [Оценка трещин в подкрановой балке морского крана] // Steel Construction. 2017. No. 10. Pp. 67-71.
    9. Овсянников В. Е. Некоторые аспекты оценки состояния подкрановых балок // Вестник КГУ. 2011. № 1. С. 3-5.
    10. Шульга С. Н., Арутюнян Г. А. Ремонт усталостных трещин в ездовом нижнем поясе подкраново-подстропильной фермы // Предотвращение аварий зданий и сооружений. URL: http://www.pamag.ru/pressa/remont-ustalostnih-treshin (дата обращения: 14.09.2020).
    11. Rykaluk K., Marcinczak K., Rowiсski S. Fatigue hazards in welded plate crane runway girders - locations, causes and calculations [Усталостные дефекты в сварных подкрановых балках - расположение, причины и расчет] // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2018. No. 18. Pp. 69-82.
  • Для цитирования: Такки В. Ф., Егоров И. Ф., Туснина О. А. Повышение эксплуатационного ресурса подкрановых балок // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 12. C. 61-67. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.12.61-67.


НАЗАД