3 Классификация способов усиления металлических конструкций

Усиление металлических конструкций может осуществляться следующими методами:

- введением дополнительных ненапрягаемых элементов;

- введением предварительно напрягаемых гибких и жестких элементов;

- подведением дополнительных разгружающих элементов (конструкций);

- усилением стыковых соединений конструкций и их элементов;

- исключением элементов из конструкций

Для повышения несущей способности отдельных элементов и их соединений используют такие методы усиления:

-постановку дополнительных деталей, включаемых в совместную работу с усиливаемыми элементами;

-усиление сварных, заклепочных и болтовых соединений элементов.

Классификация методов усиления металлических конструкций

4 Классификация способов усиления подкрановых балок

Все методы усиления стальных подкрановых балок можно классифицировать следующим образом:

1. Изменение конструктивной или расчетной схемы конструкции;

2. Увеличение сечений элементов конструкции;

3. Увеличение несущей способности соединения элементов конструкции;

4. Введение в конструкцию подкрановых балок предварительно напряженных затяжек;

5. Выгиб балки предварительно напряженными оттяжками;

Подробнее рассмотрим усиление металлических подкрановых балок с помощью введения в конструкцию стальных подкрановых балок предварительно напряженных затяжек.

Предварительное напряжение балок с помощью высокопрочных затяжек применяется наиболее часто, поскольку технология их монтажа и методы контроля натяжения достаточно отработаны.

Основная идея создания предварительного напряжения в балках с затяжками заключается в том, что создаются дополнительные линии передачи усилий растяжения в зоне, расположенной около растянутого пояса. Они играют роль дополнительных поясов (прямолинейных, ломанных или криволинейных). Более просты в монтаже прямолинейные затяжки (рис. 4.1, а), устанавливаемые на небольшом расстоянии от нижнего пояса. Затяжку иногда проектируют укороченной по длине (рис. 4.1, б), а в балках значительных пролетов она может быть выполнена из нескольких ветвей и в средней части – составной внахлестку (рис. 4.1, д). Но следует помнить, что в балках, работающих на знакопеременную вибрационную нагрузку, устройство анкерных креплений затяжки в пролете нежелательно, так как появляющиеся в зоне анкерных устройств концентраторы напряжений понижают выносливость балок. Наиболее близкое к эпюре изгибающих моментов повышение несущей способности сечения при равномерной нагрузке на балку достигается устройством криволинейных затяжек (рис. 4.1, в), но это требует устройство направляющих на стенке балки. Возможно и применение шпренгельных предварительно напряженных затяжек (рис. 4.1, г, е), однако во избежание потери устойчивости предварительно сжатого нижнего пояса в этом случае требуются более развитые связи, объединение балок попарно в блоки и т.п.

Рис. 4.1. Схемы размещения затяжек в балках

5 Выбор и обоснование методов производства работ при усилении подкрановых балок с обеспечением устойчивости здания

Из вышеперечисленных способов усиления металлических подкрановых балок наиболее эффективным, я думаю, является способ введения предварительно напряженных затяжек, который по сравнению с остальными является более рациональным в данном проекте. Стоит отметить, что усиление подкрановых балок производиться в среднем пролете, что говорит о стесненности условий проведения работ по реконструкции. Данный способ применяется при кранах легкого и среднего режимов работы с грузоподъемностью не более 50т и для балок среднего ряда пролетом 12м.

Способ усиления подкрановых балок криволинейной затяжкой больше повышает несущую способность, чем прямолинейные затяжки, т.к. очертание затяжки наиболее близко к эпюре изгибающих моментов.

Трудоемкость способа невысокая, но стоит отметить, что натяжение затяжки требует тщательного контроля.

1 – предварительно напряженная затяжка

Рис. 5.1. Способ усиления металлических подкрановых балок при помощи криволинейных затяжек