Том 2. Технология (1041447), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Примером этому может служить рама тележки электровоза ВЛ-80 (рис. 12.6), состоящая из боковин 1, ли- 6 того шкворневого бруса 2 и двух концевых брусьев 3, где боковины и концевые брусья представляют собой сварные балки коробчатого сечения. Более крупные рамы обычно собирают из профильных и листовых элементов, подкрепляя их во многих местах ребрами жесткости. Общим для решетчатых конструкций является наличие в узлах соединений нескольких отдельных стержней того или иного сечения. Рис. 12.6. Рама двухосной тележки электровоза Фермы, как и балки, работают на поперечный изгиб. Конструктивные формы балок проще, однако при достаточно больших пролетах применение ферм оказывается более экономичным.
Характерные схемы решеток ферм показаны на рис. 12.7. Треугольная (а) и раскосная (б) схемы являются основными. Фермы, воспринимающие нагрузки по верхнему или нижнему поясу, с целью уменьшения длины панели изготовляют по схемам, изображенным на рис. 12.7,в,г. Иногда применяют безраскосные фермы с жесткими узлами (рис.
12.7,д). По очертанию п о я с о в фермы могут быть с параллельными поясами или с поясами, образованными ломаной линией (рис. 12.7,е), По назначению фермы разделяют на стропи.гьные и мостовые. Стропильные фермы работают при статической нагрузке. В качестве стержней используют главным образом прокатные И значительно реже гнутые замкнутые сварные профили и трубы. 7 В общем объеме производства фермы из парных прокатных уголков составляют около 90%. Стержни в узлах соединяют либо непосредственно, либо с помощью вспомогательных элементов главным образом дуговой сваркой. Перспективно применение точечной контактной сварки. Из-за статического характера нагружения стропильных ферм чувствительность к концентрации напряжений в точечных соединениях мала; в то же время контактная сварка обеспечивает значительное повышение производительности сборочно-сварочных работ.
В особенно трудных условиях работают буровые вышки для добычи нефти и газа в открытом море на глубинах порядка 150— 200 м. Помимо ветровой они испытывают значительные нагрузки от ударов волн. Поэтому в этих конструкциях используют Рис.
12.7. Схемы решеток ферм Мостовые фермы работают при переменных нагрузках и нередко при низких климатических температурах, что определяет высокую чувствительность их сварных соединений к концентрации напряжений. Поэтому в процессе проектирования и изготовления сварных мостовых пролетных строений особое внимание уделяют предотвращению и устранению концентрации напряжений в сварных соединениях и узлах. Решетчатые пролетные строения с ездой понизу применяют главным образом для железнодорожных мостов. Для автодорожных мостов более характерно использование стальных и сталежелезобетонных сплошностенчатых пролетных строений с ездой поверху.
Пространственные решетчатые конструкции башенного типа (радиомачты, радиобашни, буровые вышки и т. д.) вследствие большой высоты подвергаются значительным ветровым нагрузкам, поэтому их изготовляют преимущественно из трубчатых элементов. Поскольку размеры этих конструкций превышают габарит железнодорожного подвижного состава, их монтируют из сваренных на заводе секций. Основные стойки башни располагаются по углам граней секций и являются поясами плоских ферм. Стойки составляются из отдельных труб стандартной длины и через приваренные к их торцам фланцы соединяются между собой болтами. 8 Рис. 12.8.
Виды сварных сеток Рис 129 Армирование балок плос кими сварными каркасами 9 трубы больших диаметров. Так, опоры буровых вышек для добы. чи нефти в Северном море на глубинах более 150 м сооружают из труб диаметром до 4270 мм при толщине стенок до 64 мм, Мачты линий. электропередачи также являются пространстВенными решетчатыми конструкциями, но для их изготовления используют прокат в виде уголков. К решетчатым конструкциям следует отнести и сварные элементы арматуры железобетона: сетки, плоские и пространственные каркасы.
Сетки из взаимно перпендикулярных стержней круглого или периодического профиля, соединяемых контактной сваркой, могут быть рулонные (рис. 12.8,а) и плоские (рис, 12.8,б). Их назначение — армирование плит перекрытий, перегородок, покрытия дорог, аэродромов, Каналов и других элементов конструкций и сооружений. 7ипы сварных каркасов разйообразны.
Плоские каркасы 10 используют в балочных перекрытиях (рис. 12.9), они состоят из продольной арматуры (поясов) и соединительной решетки в виде отдельных стержней или непрерывной змейки. Плоские каркасы, как и сетки, сваривают на точечных контактных Рис. 12.10. Негабаритные емкости: а — вертикальный цилиндрический резервуар; 6 — мокрый газгольдер; в — сухой газгольдер; е — сферический резервуар; машинах. Пространственные каркасы обычно имеют поясные продольные стержни и соединительную решетку либо в виде отдельных стержней, располагаемых по каждой из граней, либо в виде непрерывной проволоки, навиваемой по спирали.
$ 4. Оболочковые конструкции Конструкции оболочкового типа собирают из листовых заготовок и сваривают герметичными швами. В зависимости от габаритных размеров, конструктивного оформления и характерных особенностей изготовления и эксплуатации оболочковые конструкции можно разделить на негабаритные емкости и сооружения, сосуды, работающие под давлением, трубы и трубопроводы. Емкости и сооружения нередко имеют размеры, намного превышающие габарит подвижного железнодорожного состава.
Такие изделия приходится изготовлять на заводе по частям н отправлять на место монтажа отдельными секциями. Характерные примеры негабаритных емкостей приведены на рис. 12.10. Вертикальные цилиндрические резервуа р ы (рис. 12.10,а) чаще всего используют для хранения нефтепродуктов. Высота резервуара обычно не превышает 12 — 18 м. В нашей стране сооружают такие резервуары вместимостью до 50000 м', Рис. 12.10.
Продолжение д — каплевидиый резервуар; е — газгольдер постоянного объема за рубежом — до 200000 м'. В географических зонах, где отсутствует снеговая нагрузка, сооружают резервуары с плавающей крышей. Мокрый газгольдер (рис. 12,10,б) для хранения взрывоопасных илн ядовитых газов состоит из резервуара 1 и коло- Рис. 12.11. Харахтерные примеры негабаритных сооружений оболочховатого типа: а — конструкции доменного комплекса; б — корпус цементной печи; в— спиральная камера гндрогурбйны кола 3 с телескопом 2 или без него.
Перемещение колокола и телескопа происходит в направляющих 4, по которым перекатываются ролики б. Уплотнение в сочленениях достигается водяными затворами. 12 С у х о й г а з г о л ь д е р имеет неподвижный корпус 8 с' днищем 1 и крышей 4 и подвижный поршень 2 (рис. 12.10,в). Объем мокрых газгольдеров достигает 50000 м', а сухих еще больше. Сферические газгольдеры (рис, 12.10г) предназначены для хранения газов под давлением до 1,8 МПа.
Их собирают из листовых заготовок пространственной кривизны и сваривают стыковыми соединениями. В нашей стране типовыми являются газгольдеры вместимостью 600 и 2000 м'. Термообработка всей конструкции после сварки не производится, поэтому толщина стенок не превышает 36 мм. Каплевидные резервуары (рис. 12.10,д) предназначены для хранения нефтепродуктов под давлением 0,04 — 0,06 МПа с целью избежать потерь из-за циркуляции паров в результате суточных изменений температуры.
Однако вследствие сложности получения листовых заготовок переменной кривизны и трудоемкости их сборки и сварки каплевидные резервуары не нашли широкого применения. Для хранения газа под давлением иногда используют цилияд р и ч е с к и е г а з г о л ь д.е р ы постоянного объема диаметром 3,25 м и более со сферическими днищами (рис.
12.10,д). Длина газгольдера может быть значительной, толщина стенок, как и у сферических резервуаров, не более 40 мм. К негабаритным сооружениям относят, например, сооружения доменных комплексов (рис. 12.11,а), имеющие высоту 40 м и более. К ним предъявляют требования герметичности и прочности. Кожух доменной печи — несущая конструкция; его собирают из листовых элементов толщиной до 60 мм и сваривают стыковыми соединениями. Диаметр кожуха может превышать 15 м.
Воздухонагреватели, пылеуловители и скрубберы представляют собой цилиндрические сосуды диаметром 7 — 11 м со сферическими илн коническими куполами. Их собирают и сваривают стыковыми соединениями из листовых элементов толщиной 10 — 20 мм. Корпус цементной печи (рис. 12.11,б) представляет собой цилиндрическую трубу диаметром 4,5 — 7 м и длиной 170 — 230 м.
На корпус насаживают бандажные кольца, которыми он опирается на роликовые опоры. Спиральная камера мощной гидротурбины является сложной сварной конструкцией больших размеров (рис. 12.11,в). Листовые заготовки, имеющие переменную пространственную кривизну, сваривают стыковыми швами. Необходимость ограничения отклонений от проектных размеров и формы готовой камеры заставляет предъявлять жесткие требования к точности раскроя и монтажа с помощью сварки. Сосуды, работающие под давлением, целесообразно разделить на следующие группы: тонколистовые, со стенками средней толщины, толстостенные и многослойные. При расчете на прочность Сосуд считают тонкостенным, если толщина его стенки значительно меньше прочих размеров (в 20 раз и более).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
