57. Усиление стропильных ферм производственных зданий.

По условиям производства работ возможно усиление под нагрузкой с частичной разгрузкой и с частичным демонтажем. Наиболее выгодно (но не всегда возможно) усиление под нагрузкой, которое обеспечивает наименьшие трудности для производства, размещенного в здании. Частичная разгрузка необходима, когда во время усиления приходится временно ослабить элементы и соединения, воспринимающие большие усилия. Частичный демонтаж необходим в тех случаях, когда часть элементов имеет настолько существенные повреждения, что их целесообразно заменить новыми. Эти элементы перед демонтажем должны быть полностью разгружены. Простейший способ разгрузки стропильных ферм – это установка временных стоек, опирающихся на временные фундаменты. Верх стоек снабжается домкратами или приспособлениями, позволяющими приподнять нижние узлы фермы. Стойки большой высоте получаются достаточно тяжелыми, и поэтому часто оказывается целесообразным использовать другие способы разгрузки: установка подмостей на мостовом кране и при помощи домкратов передать на них нагрузку от ферм. По конструктивному признаку способы усиления можно подразделить на 3 вида: усиление с изменением статической схемы или мест передачи нагрузок; усиление с изменением сечения элементов и комбинированный метод, при котором изменяется статическая схема и увеличиваются сечения отдельных элементов. Усиление стропильных ферм шпренгелями возможно только при большом расстоянии между габаритом крана и низом стропильных ферм. Если недостаточна несущая способность нижнего пояса ферм, можно использовать затяжки в уровне нижнего пояса, напрягаемые при усилении. При необходимости увеличения несущей способности верхнего пояса ферм часто целесообразно устройство дополнительной шпренгельной решетки, уменьшающей расчетную длину стержней пояса в плоскости. При усилении путем изменения схемы широко используются все способы предварительного напряжения и регулирования усилий, применяемых для металлических конструкций. Сечения стержней ферм из парных уголков можно изменить, приваривая к ним листы, уголки, круглую сталь. При изменении площади меняется и радиус инерции. В проекте усиления указывается последовательность сварки. Усиление узловых соединений возможно наплавкой сварного шва, увеличением длины шва, установкой высокопрочных болтов.

1-разгружаемая ферма; 2-временные стойки; 3-подмости на кране.

58. Усиление колонн производственных зданий.

По условиям производства работ возможно усиление под нагрузкой с частичной разгрузкой и с частичным демонтажем. Наиболее выгодно (но не всегда возможно) усиление под нагрузкой, которое обеспечивает наименьшие трудности для производства, размещенного в здании. Частичная разгрузка необходима, когда во время усиления приходится временно ослабить элементы и соединения, воспринимающие большие усилия. Частичный демонтаж необходим в тех случаях, когда часть элементов имеет настолько существенные повреждения, что их целесообразно заменить новыми. Эти элементы перед демонтажем должны быть полностью разгружены. Разгрузка колонн возможна с помощью стоек, устанавливаемых внутри или вне здания. При проектировании разгружающих элементов нужно учитывать, что опоры должны располагаться в узлах ферм, чтобы избежать изгиба элементов верхнего или нижнего пояса. По конструктивному признаку способы усиления можно подразделить на 3 вида: усиление с изменением статической схемы или мест передачи нагрузок; усиление с изменением сечения элементов и комбинированный метод, при котором изменяется статическая схема и увеличиваются сечения отдельных элементов. При необходимости усиления колонн наиболее часто используются дополнительные стойки, воспринимающие часть нагрузки на колонну. В коротких зданиях (60-90м) целесообразна установка дополнительных связей по нижнему поясу ферм, которые создают в уровне нижнего пояса ферм жесткий диск, воспринимающий все горизонтальные реакции колонн в уровне нижнего пояса ферм и передающие их на конструкции торцового фахверка. Поперечные рамы в этом случае можно считать несмещенными, а конструкции фахверка должны быть усилены для восприятия реакций рам.

При усилении путем изменения схемы широко используются все способы предварительного напряжения и регулирования усилий, применяемых для металлических конструкций. Сечения стержней ферм из парных уголков можно изменить, приваривая к ним листы, уголки, круглую сталь. При изменении площади меняется и радиус инерции. В проекте усиления указывается последовательность сварки. Усиление узловых соединений возможно наплавкой сварного шва, увеличением длины шва, установкой высокопрочных болтов.

4-разгружаемая колонна

59. Листовые конструкции: общая хар-ка, виды листовых конструкций.

Листовые конструкции – это конструкции состоящие из металлических листов или лент и предназначены для хранения, транспортировки, переработки жидкостей, газов и сыпучих материалов. Номенклатура:

1)Резервуары – для хранения жидкостей;

2) Газгольдеры – для хранения и распределения газов;

3) Бункеры и силосы – для хранения сыпучих материалов;

4) Специальные аппараты металлургической отрасли (домны и т.д.);

5) Конструкции химической промышленности;

6) Трубы и трубопроводы большого диаметра для транспортировки жидкостей, газов и разжиженных твердых веществ;

7) Защитные оболочки атомных реакторов;

8 ) Дымовые и вентиляционные трубы, плоскостенчатые башни.

Особенности листовых конструкций: В большинстве случаев листовые конструкции 0- это тонкостенчатые сплошные оболочки. 1)Разные условия работы: надземные, наземные, полузаглубленные, подземные, подводные. 2)Воспринимают статические и динамические нагрузки. 3)Работают под низким, средним и высоким давлением, под вакуумом, под воздействием низких, средних и высоких температур. Особенности: 1)Для листовых конструкций характерно двухосное напряженное состояние и только в местах сопряжения оболочек, защемлений, колец жидкости, сопряжения стенки с днищем возникают местные (локальные) напряжения быстро затухающие – краевой эффект. 2)Листовые конструкции совмещают несущие и ограждающие функции. 3)При изготовлении необходимы операции которые для обычных конструкций не требуются ( фасонный раскрой листового проката, изготовление рулонных заготовок). 4) Большая протяженность сварных швов. 5) К сварным швам предъявляются повышенные требования (помимо прочности еще и плотность). Выполняются в стык, нахлестку и в притык (целесообразно встык).6) В агрессивных средах выполняется защита от коррозии. Для изготовления листовых конструкций целесообразно использовать листовой прокат при толщине до 4мм –рулонный холоднокатаный лист; от 4 до 10мм – рулонный горячекатаный лист.

60. Напряженное состояние тонких оболочек.

Листовые конструкции – это оболочки (тонкостенные) вращения, они имеют ось симметрии и 2 радиуса кривизны.

От внешней нагрузки в оболочке возникает 2 группы усилий:

1)Усилия в плоскости оболочки:

Н ормальные и сдвигающие силы.

2)Изгибающие моменты, поперечные силы:

В оболочках в отличии от пластин внешние силы в основном уравновешены N и S, поэтому они в основном работают на растяжение и сжатие. Если напряжение по толщине оболочки постоянны, то напряженное состояние сводится к первой группе усилий и назыв. безмоментным. Если напряженное состояние сводится по второй группе усилий, то назыв. моментным. Поэтому различают безмоментную и моментную теорию оболочек. Напряженное состояние тонкостенных оболочек на участках удаленных от ее краев можно считать безмоментным.

Р ассмотрим фрагмент оболочки:

Т1-погонное усилие на единицу длины.

Составим уравнение равновесия на нормаль к оболочке:

Разрежем оболочку горизонтал. плоскостью и силы на ось z: