54. Усиление соединений в металлических конструкциях

Усиление сварных соединений производится путем увеличения их расчетной длины металлическим наращиванием (наплавкой) катета шва.

При восстановлении эксплуатируемой конструкции сварные швы обычно нагружены, и это необходимо учитывать при выборе способа усиления.

При недостаточной прочности сварных швов их желательно усиливать увеличением длины.

Наиболее безопасным способом усиления нагруженных узловых соединений металлических конструкций считается удлинение существующих сварных швов, что не всегда возможно из-за ограниченной длины фасонки.

На практике приходится чаще использовать наплавку шва. Метод наплавки шва особенно при усилении изгибаемых и растянутых элементов металлических конструкций следует применять с большой осторожностью. Это обусловлено тем, что в процессе наплавке металл старого шва сильно разогревается и при t=550С переходит в пластическое состояние, в результате чего шов выключается из работы, что может являться причиной обрушения металлической конструкции.

Поэтому при усилении сварных соединений наплавкой необходимо выполнить следующие рекомендации:

1. напряжение в усиливаемом элементе не должно превышать 0.8 Ry, где Ry – расчетное нормативное сопротивление арматурной стали

2. при наплавке доп. слоев следует применять электроды диаметром не более 4мм.

3. Толщина наплавляемого слоя за одну проходку не более 2мм

Усиление заклепочных соединений производится путем постановки доп. заклепок или замены старых, а также с помощью сварки и высокопрочных болтов. Постановка доп. заклепок или частичная замена старых не дает хороших результатов ввиду различных условий работы старых и новых заклепок в одном соединении.

Новые заклепки сильно стягивают соединение, в результате чего старые заклепки ослабевают и частично выключаются из работы.

Усиление заклепочных соединений с помощью сварки также не дают удовлетворительного результата из-за плохой совместной работы заклепок и сварных швов. В результате неравномерного распределения в соединении напряжений и деформированные сварные швы оказываются перегруженными и разрушаются раньше, чем заклепки.

Практика показывает, что наиболее эффективным является усиление заклепочных и болтовых соединений с помощью высокопрочных предварительно напряженных болтов. Этому способствует высокая надежность усиления и отсутствие термического нагрева при производстве работ. Передача усилий в соединении на высокопрочных болтах происходит за счет трения по поверхности контакта соединительных деталей. При этом сами болты работают на растяжение. Предварительное напряжение в болтах создается завинчиванием на заданную величину, которая контролируется с помощью динамометрического ключа.

55. Усиление металлоконструкций.

Причины, вызывающие усиление металлических конструкций, это аварии и пожары, ошибки при проектировании, отклонение от проекта при изготовлении и монтаже, непроектная эксплуатация и превышение нагрузок выше расчётных значений. При обследовании мет к-ций особо важно выявить параметры несущих конструкций, конструктивную схему здания и действующие постоянные и временные нагрузки. На ряду с определением основных параметров мет к-ций и особенностей их эксплуатации в ходе обследования д б установлена марка стали или её современный аналог.

Длительный период эксплуатации приводит к старению материала, что увеличивает его хрупкость. Оценка хим состава и физико-механических характеристик стали является одним из ключевых моментов при решении вопросов об экономической целесообразности и технической возможности реконструкции.

Элементы сварных конструкций, испытывающие растяжение, сжатие или изгиб, м б усилены увеличением сечения путем приварки новых доп деталей. Несущая способность мет конструкций при этом возрастает с увеличением его сечения или жесткости. Однако надрез элемента снижает его несущую способность. Степень снижения несущ способности зависит от режима сварки, толщины и ширины элемента конструкции, направления сварки. Для продольных швов снижение прочности не превышает 15%, для поперечных может достигать – 40%. Поэтому положение швов поперек элемента при его усилении под нагрузкой категорически запрещено.

Способы усиления мет конструкций, связ с увеличением поперечных сечений.

При соединении элементов конструкции усиления осуществляется в основном сваркой. Сначала усиливающий элемент приваривается точечной сваркой, а затем накладывается осн шов. При этом предпочтение отдается прерывистым швам, кот уменьшает деформацию элементов, сокращает сроки сварочных работ и массу наплавляемого металла. Следующий порядок работы:

1. Присоединение элементов усиления по всей длине и усиление конструкции с помощью струбцин, оттяжек.

2. Приварка элементов усиления сварными прихватками длиной 20-30 мм, с шагом 300-500 мм.

3. Сварка концевых участков, включающих в работу элементы усиления.