Действительная работа и повреждаемость строительных металлических конструкций 1. <...> ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Износ и повреждаемость каркасов промышленных зданий предприятий черной металлургии послереволюционной постройки связаны с их интенсивной эксплуатацией, особенно в военный и послевоенный периоды, отсутствием необходимых средств и времени на ведение ремонтно-восстановительных работ, несовершенствами конструктивных решений и неквалифицированным выполнением усиления. <...> Стальные несущие конструкции выполнены сварными, за исключением подкрановых балок. <...> Кислородно-конвертерный цех MMK, построенный в начале 1990-х гг., состоит из двух основных, соединенных между собой тамбуром, производственных помещений: конвертерного отделения (КО); отделения непрерывной разливки стали (ОНРС) с транспортноотделочным отделением (ТОО). <...> Металлоконструкции каркаса ККЦ изготовлены на Челябинском заводе металлоконструкций по чертежам ЦНИИПСК и смонтированы трестом «Уралстальконструкция». <...> Подкрановые конструкции в пролетах КО и ОНРС решены с совмещением функций подкрановых и подстропильных конструкций в виде подкраново-подстропильных ферм (ППФ) с неразрезным коробчатым нижним поясом. <...> Блок-схема работ, выполняемых при обследовании конструкций конструкций Характерные повреждения колонн: 1) трещина в сварных швах; 2) вырез в стенке колонн; 3) искривление подкрановой ветви в плоскости рамы; 4) искривление раскоса по всей длине; 5) местная погнутость раскоса; 6) вырыв в полке подкрановой ветви. <...> Характерные повреждения подкрановых балок: 1) трещина в верхнем поясе подкрановой балки; 2) трещина в стенке в околошовной зоне верхнего пояса; 3) трещина в верхнем поясном шве; 4) трещина в шве крепления ребра жесткости; 5) трещина под коротким ребром; 6) отклонение подкрановой балки от вертикальной плоскости; 7) погнутость стенки; 8) местная погнутость ребра жесткости; 9 <...>
Особенности_эксплуатации_металлических_конструкций_промышленных_зданий_(1).pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Библиотека научных разработок и проектов МГСУ
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Под редакцией доктора технических наук,
профессора К.И. Еремина
М о с к в а 2012
Стр.1
УДК 624.014
ББК 38.54
О-75
СЕРИЯ ОСНОВАНА В 2008 ГОДУ
Р е ц е н з е н т ы :
доктор технических наук, руководитель ФГУ НУЦ
«Сварка и контроль» при МГТУ им. Баумана Н.А. Быстрова;
кандидат технических наук, декан строительного факультета
ФГБОУ ВПО «Пермского национального исследовательского
политехнического университета» В.А. Голубев
К о л л е к т и в а в т о р о в :
К.И. Еремин, А.Н. Шувалов, Г.А. Павлова,
С.А. Матвеюшкин, М.В. Нащекин, Е.Л. Алексеева
Монография рекомендована к публикации
научно-техническим советом МГСУ
О-75 Особенности эксплуатации металлических конструкций
промышленных зданий : монография / К.И. Еремин [и др.] ; под
ред. К.И. Еремина ; М-во образования и науки Росс. Федерации,
ФГБОУ ВПО «Моск. гос. строит. ун-т». – Москва: Издательство
МИСИ – МГСУ, 2012. – 248 с. (Библиотека научных разработок и
проектов МГСУ)
ISBN 978-5-7264-0651-0
Рассмотрены проблемы предотвращения аварий и дальнейшей безаварийной
эксплуатации зданий и сооружений. Проведен анализ причин
и последствий аварий, мероприятий по эксплуатации конструкций
с накопленными повреждениями.
Значительный объем издания занимают результаты исследований
фактических нагрузок и свойств материалов строительных металлических
конструкций, а также изучения действительной работы конструкций.
Даны рекомендации по повышению ресурса строительных конструкций.
Для
научных работников вузов, инженерно-технических работников
научно-исследовательских институтов, специалистов промышленных
предприятий.
УДК 624.014
ББК 38:54
ISBN 978-5-7264-0651-0
© ФГБОУ ВПО «МГСУ», 2012
Стр.2
О Г Л А В Л Е Н И Е
I. ДЕЙСТВИТЕЛЬНАЯ РАБОТА И ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ .............................. ..3
1. Повреждаемость металлических конструкций предприятий черной
металлургии ...................................................................................................... ..3
2. Анализ повреждаемости металлических конструкций зданий
и сооружений металлургических комплексов ............................................... .11
3. Анализ повреждаемости и режимов нагружения транспортерных
галерей коксохимического и горно-обогатительного производств
ОАО «ММК» .................................................................................................... .22
4. Результаты обследований и испытаний несущих конструкций
кранов-перегружателей ................................................................................... .32
5. Влияние температурных воздействий на элементы стальных
каркасов промышленных зданий .................................................................... .36
6. Влияние технологических температур на подкрановые конструкции .... .39
7. Анализ повреждаемости опорных колец и корпусов конвертеров
на примере ОАО «ММК» ................................................................................ .43
8. Исследование повреждаемости элементов каркасов промышленных
зданий в процессе эксплуатации .................................................................... .55
9. Анализ повреждаемости подкрановых балок предприятий
металлургической, горно-металлургической и теплоэнергетической
промышленности ............................................................................................. .67
II. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА В УЗЛАХ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ .............................. .91
1. Особенности упругопластического деформирования зон концентрации
напряжений фланцевых узлов из гнутосварного профиля ........................... 91
2. Влияние конструктивных параметров на концентрацию напряжений
во фланцевых узлах из прямоугольного гнутосварного профиля ............... 97
3. Циклические испытания фланцевых соединений сварных ферм
из гнутосварных профилей ............................................................................. 103
4. Изучение напряженно-деформированного состояния циклически
нагруженных металлоконструкций тензометрическим методом ................ 109
5. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного
состояния металлических конструкций угольного крана-перегружателя ..... 122
6. Изучение напряженно-деформированного состояния подкрановоподстропильных
ферм ККЦ ММК ................................................................. 131
7. Кинетика напряженно-деформированного состояния
металлоконструкций ККЦ АО ММК ............................................................. 138
8. Изучение напряженно-деформированного состояния подкрановых
конструкций ..................................................................................................... 144
244
Стр.244
III. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СТАЛЕЙ И ЗОН СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ .............................. 150
1. Методические особенности длительных низкотемпературных
(до –196 С) испытаний материалов .............................................................. 150
2. Исследование хладноломкости строительных сталей
09Г2С и ВСт3сп ............................................................................................... 155
3. Ударная вязкость различных зон холодногнутого профиля .................... 161
4. Изучение механических характеристик сталей по толщине .................... 163
5. Влияние анизотропии проката на циклическую и статическую
трещиностойкость сталей 09Г2С и ВСт3сп ................................................... 166
6. Статическая и циклическая трещиностойкость сталей
в z-направлении................................................................................................ 169
7. Изучение кинетики поверхностных трещин, развивающихся
перпендикулярно сварному шву..................................................................... 171
8. Изучение кинетики формы поверхностных трещин, развивающихся
в неоднородном поле растягивающих сварочных напряжений ................... 174
9. Сопротивление разрушению низколегированной стали 09Г2С
при повышенных температурах ...................................................................... 181
IV. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ АВАРИЙ ЗДАНИЙ И ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО
РЕСУРСА СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ........... 191
1. Аварии зданий и сооружений; их причины ............................................... 191
2. Предотвращение аварий экологически опасных объектов ...................... 193
3. Обеспечение безопасной работы зданий и сооружений ........................... 196
4. Экспериментальные исследования хладостойкости моделей
и фрагментов сварных конструкций .............................................................. 202
5. Циклическая трещиностойкость элементов сварных
металлоконструкций в условиях низких температур ................................... 207
6. Оценка остаточного ресурса строительных металлоконструкций
по результатам натурных испытаний ............................................................. 214
7. Оценка скорости роста усталостных трещин при наличии остаточных
сварочных напряжений ................................................................................... 221
8. Оценка остаточного ресурса ездовых балок кранов-перегружателей ....... 225
9. Варианты усиления ездовых балок кранов-перегружателей
металлургических комплексов ....................................................................... 229
10. Повышение ресурса пролетных строений транспортерных галерей ..... 232
Библиографический список ............................................................................ 238
Стр.245