Способы сопряжения стальных конструкций с оборудованием

Узлы металлических балок: основные способы соединения

Узлы металлических балок — это соединение нескольких металлических каркасов. Все основные стыковые создаются только в промышленности, то есть идут только в виде заводских вариантов. Благодаря этому удается заметно увеличивать всю длину изготавливаемой продукции. К тому же узлы могут оказаться различного типа, в том числе их делают с удобством для монтажа. Но они обычно изготавливаются в основной строительной площади.

При помощи них можно выполнить соединение отдельно стоящих компонентов, создавая одну единственную общую конструкцию. Кроме того, подобные соединительные части обходятся намного дороже, нежели заводские. Обуславливается все это в потребности дополнительных соединительных материалов, то есть монтажных болтов.

Узлы из металлических балок, колонн, ферм, а также рам

Все основные соединения между ними можно использовать и заводские, а также их выполняют при разработке самого изделия в промышленности. Благодаря этому удастся заметно увеличить общую длину всей продукции. Более того, подобные узлы из металлических балок могут быть изготовлены в монтажном варианте. Тогда производство будет осуществляться на самой площади строительных работ. При помощи них можно будет выполнить соединение отдельно стоящих компонентов, объединив их в одну целую конструкцию. Подобные соединительные работы будут стоить немного дороже общей стоимости заводских. В данном же случае требуются такие же монтажные болты, а делаются они по специальному заказу и только в соответствии с балками.

Узлы, изготовленные для сопряжения всех металлических балок

Подобные соединительные части делятся на несколько основных частей. Отличаются они обычно по своей конструкции и могут использоваться при строительстве различных зданий. Изготовление может производиться как в заводском варианте, так и отдельно в строительстве.

Сопряжения со специальными колоннами из стального материала

Опирающаяся конструкция из балок на колонны может быть сделана в виде шарнирного, а также жесткого крепления. Но все же, по возможности следует опирать балки поверх и подавать всю нагрузку только в центральной части профильного каркаса колонны.

Крепеж с боковой стороны

При крепеже с боковой стороны, кроме сжимающего нагружения во всем каркасе возникает основной момент, когда из-за действия данной силой появляется так называемый эксцентриситет, отчего каркас получает большую нагрузку, таким образом, приводит к излишнему расходу металлического каркаса колонны.

Для того чтобы эта нагрузка могла передаваться правильно и только через каждое ребро, тогда необходимо сделать так, чтобы ребра немного выступали от своего уровня, обычно это может составлять от 15 и до 20 миллиметров. Это же ребро же придется немного отстрогать, чтобы после общая нагрузка могла передаться на всю площадь ребра.

Процесс опирания двух балок с верхней части колонн

Таким же образом, как и в предыдущем необходимо:

1. опереть их через ребро и довести до головки колонн;
2. тут их нужно соединить, совместив между собой и закрепить болтами;
3. с верхней части лучше болты не закреплять, если при этом вам не потребуется сделать узел в жестком варианте;
4. между ними придется установить соответствующие пластины, чтобы потом лишний раз не пришлось стягивать их вместе.

Помимо этого можно опереть сразу две балки на один оголовок колонны с помощью следующей конструкции

В данной соединительной части главную роль играет балка, расположенная на нижней полкой на самом оголовке каждой колонны.

1. Чтобы передавать всю поперечную силу ее придется усилить ребром.
2. Ребро дальше крепим так, чтобы при процессе монтажных работ оно оказалось над самой полкой колонны.
3. Дальше их необходимо соединить болтами, а также с помощью специальных накладных пластинок (проследите, что вся нагрузка располагалась симметрично).
4. Здесь тоже не нужно соединять все балки с верхней части, чтобы не образовался узел.
5. Ребра же на колоннах в данном случае не потребуются.
6. Между ними лучше всего оставить небольшой проем, размером в 10 или 20 мм.

Шарнирные крепления на колонны с боковой части

При любом креплении с боковой стороны нужно рассчитать все колонны и создать так называемый эксцентриситет. При опирании при помощи шарнирного крепежа нагрузка будет передаваться только через опорное ребро и только на опорный стол. Небольшой столик обычно производят из прочного листового стального материала, но или используют не равнополочного угла. Высота столика может быть определено при условии прочной установки каждого сварного шва. Тут необходимо столик приварить с трех основных сторон. Общую ширину этого столика придется делать с учетом на 20 — 40 мм, немного больше размера балочного ребра.

Общий диаметр всех отверстий создаются на 3 или 4 мм больше диаметральных параметров каждого болта, но только, чтобы она не могла повиснуть на болтах, а наоборот успела прекрасно лечь на данный столик.

При использовании шарнирного опирание ребер в колонну каркаса не потребуется. Между данным ребром, служащим в качестве опоры, а также колонны монтируется металлическая прокладка, толщина, которой не должна превышать 5 мм.

Сопряжение с колоннами в жестком варианте (сварка)

Изготовить жесткую соединительную деталь можно будет только при помощи болтов, но или прибегнуть помощи сварки. Все же болтовой вариант соединения считается более технологичным. Так как в данном случае практически все детали разрабатываются, а также окрашиваются на производстве. При построении каркаса придется их просто установить, а болты потуже затянуть.

Между опорными ребрами, а также колонны придется установить несколько стальных прокладок, чтобы балки и колонны плотно прилегали друг к другу. То есть в данном случае зазора между ними не должно быть.

Максимальное количество необходимых болтов придется рассчитывать только согласно возникающему моменту.

Источник

Монтажа стальных конструкций — особенности

Все достоинства стальной составной конструкции здания могут быть нивелированы некачественной его сборкой. Замеченные погрешности не всегда удаётся исправить, в этом случае стальконструкция может подвергаться дополнительным напряжениям среза и изгиба. В результате долговечность сооружения уменьшится.

Погрешности и допуски.

Допуски на каркас и геометрию элемента указываются на чертеже. Они нужны для того, чтобы гарантировать, что фактически полученная геометрия каркаса соответствует расчётам проектировщика.

Существуют два типа допусков: основные и функциональные. Основные допуски связаны с прочностью и стабильностью конструкции, а функциональные допуски определяются качеством монтажа.

Цель основных допусков состоит в том, чтобы гарантировать, что погрешности монтажа недостатки не превышают тех, которые указаны в чертежах. Соответствие означает, что отклонения каркаса не будут вызывать вторичные усилия, превышающие допустимые на конструкцию нагрузки. Это также гарантирует, что зазоры между элементами каркаса не будут чрезмерными. При этом некоторая компенсация зазоров может быть выполнена с использованием прокладок, не оказывающих негативного влияния на эксплуатационные характеристики соединений. Некоторые допуски могут быть скорректированы применением облицовочных элементов или ограждающих конструкций из листового металла.

Технология монтажа.

Мировая практика соединения каркаса с опорными элементами заключается в использовании прижимных болтов, которые монтируются на месте с возможностью боковой регулировки. Преимущество неподвижно устанавливаемых болтов заключается в том, что они могут сразу же увеличить устойчивость стальной надстройки (при условии подходящего уплотнения и расклинивания).

Особую сложность представляют соединения элементов стального каркаса с деталями, которые выполнены из других материалов, например, из стекла. Проблемными точками монтажа считаются также:

1. Лифтовые установки.
2. Внутренние отделочные панели, включая противопожарные щиты.
3. Внутренние перегородки.
4. Мансардные окна.

Здесь необходимо выдерживать минимальные значения допусков. Для того, чтобы определить, какие конкретные корректировки или зазоры могут быть необходимы на границе раздела между опорной стальной рамой и компонентами обтяжки, проводится оценка устойчивости каркаса стальконструкции. Как правило, делается вывод, что опорные шипы должны включать возможность регулировки в точке сопряжения креплений. В некоторых случаях могут быть архитектурные или инженерные причины, по которым диапазон регулировки может быть ограничен. В таких случаях, работая с расчетом «в обратном порядке», можно вывести, какие ограничения могут быть наложены на допустимые отклонения для возводимого стального каркаса.

Монтаж элементов стального каркаса.

Соединения на месте должны закрепляться болтами: такой крепёж быстро устанавливается, менее подвержен неблагоприятным погодным условиям и легко проверяется по качеству установки (в сравнении со сваркой).

Болтовые соединения выполняются крепежом класса прочности не менее 4.6, а для высотных зданий – 8.8. Резьба – не ниже М12. Могут быть ситуации, например, сращивание колонны, подвергаемой большим перепадам нагрузки, когда проскальзывание стыка недопустимо. В этих случаях следует использовать предварительно нагруженные болты класса 8.8. Такие же болты используются и на мостовых конструкциях.

Требования к установке болтов:

1. Крепёж следует использовать только там, где относительное перемещение соединяемых частей (скольжение) исключается или существует вероятность динамического нагружения.
2. Недопустимо использование болтов, изготовленных из разных марок сталей.
3. В отверстиях с нормальным зазором применение шайб не рекомендуется.
4. При необходимости болты, гайки и шайбы должны иметь антикоррозионное покрытие.
5. Болт в состоянии требуемой затяжки не должен иметь выступающего конца, который превышает его диаметр.

Окончательная сборка.

Конечная цель процесса монтажа — передать правильно собранную раму для последующих работ. Ключевым критерием здесь является точность позиционирования каркаса, и это контролируется его монтажным положением.

Каркасная конструкция из стали представляет собой сборку, состоящую из большого количества относительно тонких и гибких компонентов. Общая точность сборки проверяют электронным отвесом по линии законченной конструкции. Кроме того, необходимо учесть, что некоторые деформации (изгиб конструкции под действием собственного веса) также влияют на фактическое положение стальной конструкции.
На завершающем этапе производят приёмочные испытания, состоящие в измерении размеров и прогибов всех элементов.

Источник

Способы сопряжения стальных конструкций с оборудованием

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСИЛЕНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

СОСТАВЛЕНО Государственным институтом проектирования предприятий по производству запасных частей и ремонту энергетического оборудования («Гипроэнергоремонт»)

Составители В.А.Колесник, В.В.Буланов, В.Д.Кузнецов, Р.Р.Турбабина, Г.Б.Ярославцева, И.А.Стрепкова

УТВЕРЖДЕНО Главным инженером Союзтехэнерго Г.Г.Яковлевым 15 августа 1983 г.

Настоящие Рекомендации предназначены для проектных организаций, проектно-конструкторских бюро, а также персонала специализированных ремонтных предприятий и служб эксплуатации производственных зданий и сооружений районных энергетических управлений и производственных энергообъединений Минэнерго СССР, министерств и главных управлений энергетики и электрификации союзных республик, связанных с ремонтом производственных зданий и сооружений.

В настоящих Рекомендациях изложены предложения по усилению стальных строительных конструкций и их элементов, приведены основные способы и методы расчета усиления стальных конструкций, даются характеристики примененных ранее конструкционных сталей и прокатных профилей, классификация дефектов и повреждений стальных конструкций.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Необходимость усиления конструкций производственных зданий и сооружений возникает в процессе эксплуатации, во время проведения ремонтов и реконструкций как основного технологического оборудования, так и строительных элементов конструкций.

1.2. Заключение о необходимости усиления стальных конструкций (далее по тексту «конструкций») составляется специальной комиссией при их обследовании. В результате обследования должны быть получены следующие материалы:

— документация и данные натурных обмеров, необходимые для расчетов;

— данные о времени возведения металлоконструкций, их ремонта и реконструкции с начала эксплуатации;

— ведомость допущенных отступлений от проекта или соответствующих СНиП;

— ведомость дефектов несущих металлоконструкций;

— геодезические данные по несущим металлоконструкциям;

— данные о нагрузках (схема нагрузок);

— сертификаты или лабораторные данные химического анализа и механических испытаний сталей, из которых выполнены конструкции;

— данные о фактической несущей способности конструкции.

1.3. Обследования и усиления конструкций, выполненных из кипящей углеродистой стали, необходимо производить в соответствии с [5] и [6].

1.4. Вопросы усиления ранее деформированных, а затем выправленных элементов конструкций с учетом остаточных напряжений в тех частях сечений, которые были подвержены пластическим деформациям, в настоящих Рекомендациях не рассматриваются.

1.5. В связи с необходимостью ремонта производственных зданий и сооружений, построенных в более ранние годы, в приложениях 1-18 настоящих Рекомендаций приводятся характеристики применявшихся ранее конструкционных сталей и прокатных профилей.

1.6. Условные обозначения, принятые в настоящих Рекомендациях, приведены в приложении 19.

2. ДЕФЕКТЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ
НЕОБХОДИМОСТЬ УСИЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Усиление конструкций — одно из наиболее эффективных мероприятий по продлению их долговечности, восстановлению или увеличению их несущей способности и предотвращению аварий.

Причины, вызывающие необходимость усиления конструкций, следующие:

— реконструкция и модернизация основного и вспомогательного технологического оборудования, увеличение производительности оборудования, вызывающие увеличение нагрузок на конструкции;

— физический износ конструкций в результате интенсивной или длительной их эксплуатации;

— поражение конструкций коррозией;

— вредные температурные воздействия на конструкции;

— воздействия стихийного характера на конструкции;

— различные повреждения конструкций в результате нарушения правил их эксплуатации;

— повреждения (погнутости, вмятины и т.п.), полученные во время транспортировки и монтажа;

— ошибки при проектировании, изготовлении и производстве строительно-монтажных работ.

2.2. Основные виды дефектов и повреждений, характерных для конструкций покрытий и конструкций подкрановых путей производственных зданий, приведены в табл.1.

Классификация дефектов и повреждений металлических конструкций

Источник