4. Балочные и решетчатые конструкции (1041856), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Готовые элементы зачаливают эксцентриковыми захватами по кромке через каждые 4 ... 5 м, мостовым краном с помощью жесткой траверсы снимают со стенда и в вертикальном положении устанавливают в накопители 6. Таким же образом осуществляют подачу этих элементов из накопителей к сборочным стендам.
Стенды I, 2, 3, 5 представляют собой систему козелков, размещенных параллельно друг другу на расстоянии 1,5 ... 2 м. На стенде 5 собирают и сваривают верхний пояс с диафрагмами ("гребенку"). Транспортировку "гребенки" на стенд 3 также осуществляют мостовым краном, зачаливая ее эксцентриковыми захватами за диафрагмы в нескольких местах с помощью жесткой траверсы. Центральные козелки стенда 3 имеют регулировку по высоте. Это позволяет задавать верхнему поясу прогиб, равный строительному подъему. При сборке этот предварительный прогиб пояса закрепляется установкой боковых стенок. Сборка осуществляется с помощью портальной самоходной установки 4.
Для сварки диафрагмы со стенками предусмотрена портальная установка 12, несущая четыре головки для одновременного выполнения четырех вертикальных угловых швов в среде СО2. Перемещая установку вдоль балки, оператор сначала производит грубую ориентировку сварочных головок относительно диафрагм, а затем более точную корректировку их по шву. Кроме того, каждая головка имеет копирующие ролики. Сварочные головки одновременно выполняют односторонние швы, присоединяющие две диафрагмы к двум стенкам.
Сборка балки завершается на стенде 2, куда без кантовки передается мостовым краном собранная на стенде 3 балка открытого сечения. Гидродомкратами 14 ее прижимают к стенду, мостовым краном укладывают нижний пояс, с помощью самоходного портала 13 прижимают его к вертикальным стенкам и прихватывают. Далее балку передают на стенд 1 для сварки поясных швов наклоненным электродом. Вдоль стенда имеются рельсовые пути, по которым перемещаются два сварочных автомата 15, выполняющих под флюсом одновременно два поясных шва. Автоматы снабжены выносными сварочными головками, закрепленными шарнирно (рис. 4). В процессе сварки пружины постоянно поджимают головку к балке, а копирующий ролик направляет электрод для укладки поясного шва. После кантовки балки таким же образом выполняют вторую пару швов.
Концевые балки (рис. 5) обычно имеют коробчатое сечение. Технология изготовления концевой балки такого типа показана на рис. 6. На первом рабочем месте (рис. 6, а) выполняют сверление отверстий на станке 1. Собранные из двух половин на болтах с помощью накладок нижние и верхние пояса и вертикальные стенки переносят в накопитель 2. На втором рабочем месте (рис. 6, б) собирают корпус балки без нижнего пояса, используя для этого тележку 4 для расстановки диафрагм и сборочный портал 3. На третьем рабочем месте (рис. 6, в) устанавливают платики для буксы и сваривают все внутренние швы балки, а на четвертом (рис. 6, г) — устанавливают нижний пояс. На пятом рабочем месте (рис. 6, д) в кантователе сваривают все наружные швы и устанавливают ходовые колеса.
Соединение главной и концевой балок (лист 110)
может осуществляться или в одной плоскости (рис. 1, а, б), или при помощи "этажного" опирания (рис. 2,3). В первом случае присоединение обычно выполняют с помощью накладок. При этом между торцом вертикальной стенки главной балки и стенкой концевой балки может быть допущен монтажный зазор в 10 ... 20 мм, позволяющий легко регулировать правильную установку элементов моста. Для обеспечения горизонтальной жесткости кранового моста верхний пояс главной балки можно укладывать внахлестку с уширением его в виде узловой косынки. Нижний пояс главной балки также присоединяют внахлестку к листовому элементу 1 (рис. 1, а, б). При таком выполнении сопряжения балок моста с помощью сварки концевые балки должны иметь разъемное болтовое соедиенение, учитывающее необходимость доставки крана к месту эксплуатации по железной дороге.
Другой тип опорного узла (рис. 2) предусматривает уменьшение высоты главной балки уступом. В верхней части главная балка опирается на верхний пояс концевой балки, а в нижней—присоединяется с помощью развитых косынок. Крепление осуществляют разъемным на болтах. К верхней и нижней частям уступа с помощью компенсаторов 1 приварены накладные листы 2, опирающиеся на аналогичные листы концевой балки. Жесткость моста в горизонтальной плоскости достигается за счет постановки косынок 3. По этой же схеме выполнен опорный узел, показанный на рис. 3. При такой конструкции сопряжения балок моста концевая балка не имеет разъема и доставляется к месту монтажа отдельно. Из двух рассмотренных вариантов сопряжении балок моста "этажный" является предпочтительным.
Серийное производство мостовых кранов предусматривает широкую номенклатуру типоразмеров при небольшом числе изделий каждого из них. Поэтому установка для общей сборки крановых мостов, показанная на рис. 4, может переналаживаться. Она состоит из двух поперечных опор — неподвижной 4 и передвижной 6
При сборке крана концевые балки ставят на суппорты опор и их ходовые колеса закрепляют в ложементах по упорам винтовыми прижимами 1 строго в вертикальной плоскости. Кроме того, концевые балки закрепляют накидными зажимами 2 и винтовыми прижимами 3. Затем по разметке на концевые балки кладут пролетные балки, собранные с площадками обслуживания, и выполняют их сопряжение в соответствии с одним из рассмотренных вариантов. Готовые мосты приподнимают домкратами 5 и снимают мостовым краном.
При жестком сопряжении балок статическая неопределимость четырехопорного кранового моста приводит к неравномерности распределения нагрузки на колеса, что нередко вызывает как возникновение трещин в несущей конструкции, так и преждевременный износ ходовых колес. Этот недостаток устраняется при использовании схемы, показанной на рис. 5, в которой в узлах А и В сопряжение выполнено передвижным в виде блока роликов — опорного 1 (рис. 6) и ограничивающих 2. В результате четырехопорный мост заменяется двумя Г-образными трехопорными шарнирно сопряженными полумостами.
В шарнирном сопряжении полумостов главная балка поддерживается опорным роликом, а перемещение ее вдоль концевой балки ограничивается боковыми роликами. Благодаря переходу к статически определимой системе нагружение каждого из ходовых колес становится вполне определенным.
Конструктивные схемы козловых кранов (лист 111).
Металлические конструкции козловых кранов (пролет до 30 м) и мостовых перегружателей (пролет более 30 м) состоят преимущественно из решетчатого пролетного строения и опорных ног (рис. 1,2). При малых пролетах обе ноги присоединяют к пролетному строению жестко (рис. 3, а), а при больших пролетах для исключения влияния температуры одну из ног присоединяют шарнирно (рис. 3, б). Схемы решетчатых опорных ног показаны на рис. 4, а, б, в.
Поперечные сечения пролетных строений зависят от типа грузовых тележек. При перемещении грузовой тележки по верхнему поясу используют замкнутую четырехплоскостную систему (рис. 5, а, б). При перемещении тележек в плоскости нижнего пояса (рис. 5, в, г, д) снизу пролетное строение остается открытым. Если в качестве грузовой тележки используют тали, грузо-несущие балки подвешивают к пролетному строению с замкнутым поперечным сечением в виде треугольника (рис. 5, е, ж, з, и) или трубы (рис. 5, к, л).
РЕШЕТЧАТЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Решетчатые конструкции представляют собой систему стержней, соединенных в узлах таким образом, что стержни испытывают главным образом растяжение или сжатие. К этому типу относят фермы, мачты, арматурные сети и каркасы.
Стропильные фермы (листы 112, 113)
изготовляют трех основных типов: с параллельными поясами (лист 112, рис. 1,д, б), полигональные (рис. 1,в) и треугольные (рис. 1, г). Крепление ферм к колоннам показано на рис. 2, а, б, в. Такие фермы можно применять для перекрытия любых прилетов. Унифицированные фермы имеют прилеты 18, 24, 30 и 36 м. Типы сечений элементов приведены на рис. 3.
Работают стропильные фермы при статической нагрузке. В качестве стержней используют главным образом прокатные и в меньшей степени гнутые замкнутые сварные профили и трубы. В общем объеме производства около 90% составляют фермы из парных прокатных уголков. Стержни в узлах соединяют или непосредственно, или с помощью вспомогательных элементов главным образом дуговой сваркой. Перспективным является применение точечной контактной сварки.
При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию стержней в узлах (рис. 4), предотвращающему появление изгибающих моментов, не учтенных расчетом. В случае составных элементов их совместная работа обеспечивается постановкой прокладок (рис. 5) на расстоянии l, равном 40 радиусам инерции сечения для сжатых стержней или 80 радиусам инерции для растянутых.
Конструкции стропильных ферм с поясами из широкополочных тавров по сравнению с типовыми фермами из уголков получаются легче при меньшей трудоемкости и стоимости. Снижение массы фермы достигается в основном благодаря существенному уменьшению размеров узловых косынок, а также из-за отсутствия косынок в узлах крепления стоек к верхним поясам и исключения прокладок в поясах ферм (рис. 6, а). Иногда удается крепить решетку непосредственно к поясу без косынок (рис. 6, б). В этом узле элементы прикреплены к верхнему поясу эксцентрично. Такая расцентровка в данном случае допустима благодаря малым усилиям в примыкающих раскосах и недонапряжения мощного верхнего пояса этой панели. Трудоемкость при изготовлении фермы с поясами из тавров снижается вследствие уменьшения числа деталей и сокращения длины сварных швов.
Целесообразно, чтобы конструкция узлов стропильных ферм с поясами из тавров и решеткой из парных уголков позволяла полностью расчленить операции: сначала сборка, затем сварка. Концы уголков раскоса рекомендуется смещать для этой цели вдоль оси раскоса на расстояния а1, а2, а3 (рис. 6, а) относительно парных им уголков, располагаемых с другой стороны косынки так, чтобы разделка стыкового" шва, приваривающего узловую косынку к стенке поясного тавра, оказалась доступной для сварки после сборки. При этом подварку корня стыкового шва с противоположной стороны выполняют только на участках, свободных от уголков раскоса.
Уменьшить массу фермы позволяет использование трубчатых профилей. Однако для труб круглого сечения непосредственное соединение в узле получается весьма трудоемким (рис. 7). Иногда концы труб относительно небольших диаметров сплющивают, что упрощает их соединение в узлах дуговой сваркой. Значительно проще оказывается соединение в узлах труб прямоугольного или квадратного сечения. Как показано на рис. 10 (лист 113), в этом случае узлы можно формировать без косынок.
Производство сварных труб замкнутых профилей прямоугольного сечения осуществляют путем холодного профилирования рулонной заготовки и высокочастотной сварки в потоке стана (2 ... 8) X (100 ...600). Оборудование этого стана (лист 113, рис. 8) включает сварочную установку, состоящую из универсальной I, направляющей 2, шовнообжимной 3 клетей и сварочной головки 4 с граторассекателем и гратоснимателем, а также правильно-калибровочные клети 5 и летучую пилу 6. Схема формовки профиля показана на рис. 9, где а и б — сечения профиля, а /, 2, 3, 4 — валки сварочной и шовно-направляющей клетей.
На рис. 11 представлены схема и узлы стропильной фермы из труб прямоугольного сечения, показано конструктивное оформление креплений элементов решетки к нижнему и верхнему поясам, а также их монтажных стыков в середине пролета.
Изготовление ферм (листы 114, 116).
Разнообразие типов и размеров стропильных ферм иногда не позволяет использовать преимущества сборки ферм в инвентарных кондукторах. В этих случаях при сборке ферм и других решетчатых конструкций нередко применяется метод копирования. Этот метод заключается в следующем. Первую собранную по разметке ферму, сечение которой составляют одиночные уголки (лист 114, рис.1а), закрепляют на стеллаже, она служит копиром. При сборке детали 2 (рис. 1, б) каждой очередной фермы раскладывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы. После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3 (рис. 1, в). Когда сборка требуемого числа ферм закончена, копир-ную ферму также дособирают и отправляют на сварку. Для увеличения точности сборки на концах копира укрепляют специальные съемные фиксаторы 1 (рис. 2), которые определяют положение деталей с монтажными отверстиями и ограничивают размеры конструкции в пределах заданных допусков.
При достаточно большом числе выпускаемых ферм одного типоразмера становится экономически целесообразным использование кондукторов и кантователей.
В кондукторе фермы собирают в один прием без кантовки. Для поворота их при сварке нередко используют устройство, показанное на рис. 3, включающее сборочный кондуктор 1. С помощью рамки 2 собранную ферму сначала ставят в вертикальное положение, а затем передают на стенд 3, причем в каждом из этих положений выполняют соответствующие швы. Одновременно со сваркой производят сборку следующей фермы в кондукторе 1.