4. Балочные и решетчатые конструкции (1041856), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Изготовление и монтаж стационарных морских бу­ровых платформ предполагает их доставку к месту уста­новки на баржах в виде крупных блоков. Разработаны способы стыковки блоков в море. При способе верти­кальной стыковки (рис. 3) доставляемые на баржах бло­ки опускают друг на друга с помощью мощных плаву­чих кранов и лебедок. Последовательность операций при способе горизонтальной стыковки показана ва рис. 4. Доставляемые к месту сборки блоки разгружают с барж (рис. Л, а, б) и с помощью понтонов 1 удерживают ва пла­ву з горизонтальном положении (ряс. 4, в). Блоки подтя­гивают друг к другу и стыкуют между собой с помощью сварки. Затем полученный моноблок устанавливают на дно моря (ряс. 4, г, д).

Значительно ускоряются работы по сооружению ста­ционарных платформ при отказе от стыковки блоков в море и доставке их к месту монтажа единым монобло­ком. В этом случае для глубоководных оснований необ­ходимо иметь транспортную барку грузоподъемностью в 40 000т.

Плавучие буровые установки с опорными ко­лоннами (лист 119). Плавучие буровые установки (ЛБУ) устанавливаются на дно моря на опорных колон­нах. Устойчивость обеспечивается собственным весом, при этом колонны вдавливаются в грунт на 4 — 15 м в зависимости от его несущей способности. Такого типа самоподъемные ПБУ могут быть самоходными и несамо­ходными. Но рис. 1, а, б показана несамоходиая установ­ка с прямоугольным понтоном 1, который в рабочем по­ложении опирается на четыре опорные колонны 2 высотой 100 м. Колонны квадратного сечения представляют собой сквозные решетчатые фермы с рейками по углам для зацепления механизмом подъема. Нижние концы колонн выполнены в виде резервуаров 3. Расположение оборудо­вания на верхней палубе понтона показано на рис. 1, б.

Конструкции опорных колонн самоподъемных ПБУ могут быть различны. Цилиндрические опоры (рис. 2) менее трудоемки в изготовлении, во их применяют при глубине, не превышающей 75 м, тогда как диапазон глубин применительно к использованию ферменных опор зна­чительно шире. Форменные опорные колонны могут иметь квадратные или треугольные (рис. 3) сечения. Для упро­щения подготовки кромок и сборки под сварку в мон­тажных условиях при большом числе трубчатых элементов в узлах целесообразно использование литых вставок-пере­ходников (рис-3,а).

Применяемый тип подъемного механизма определя­ет конструкцию рейки. На рис. 3, в три рейки имеют зубья для зацепления с шестерней электромеханического подъемника. Пазы на колоннах, показанных на рис. 2 и 3, б, соответствуют захватам гидравлического подъемника. Наличие трубчатых элементов по углам колонны способ­ствует уменьшению нагрузок от ударов волн и снижает сопротивление при буксировке плавучей буровой уста­новки.

Плавучие полупогружные буровые установки (ППБУ) (лист 120)

на колоннах с затопляемыми понто­нами (рис. 1) имеют нижние понтоны 5, стабилизирующие колонны 3, главную палубу 1, коробчатые балки 2 и рас­косы 4. Широко поставленные колонны большого диамет­ра и значительная инерция подводных частей обеспечива­ют хорошую устойчивость при погружении, всплытии и в особенности при волнении. Однако парусность сооруже­ния и значительная волновая нагрузка требуют для удер­жания ППБУ мощной якорной системы 6.

Корпусам 1 (рис. 2) понтонов обычно придают форму с судовыми очертаниями оконечностей. Для переноса значительной части объема сборочно-сварочных работ в цеховые условия стабилизирующие колонны разби­ваются по высоте на объемные секции, которые, в свою очередь, объединяются в два монтажных яруса 2 и 3. Технологически сложные узлы соединения трубчатых и ко­робчатых раскосов с колоннами выполняются при из­готовлении монтажных ярусов, что упрощает техноло­гию сборки установки на монтаже.

Узел опирания колонны усиливают перевязкой с по­перечными переборками понтона (рис. 5, а, б). Типич­ные для установок с двумя параллельными понтонами схемы раскосов показаны на рис. 3. С позиций прочнос­ти рациональна схема на рис. 3, б, однако при буксиров­ке поперечные раскосы оказываются в воде и увели­чивают сопротивление движению. От этого недостатка свободны схемы на рис. 3, а и г, но при этих схемах ниж­ние части колонн работают на изгиб при волнении. Не­достатком схем на рис. 3, а и б является также сложность узла соединения двух наклонных раскосов с попереч­ным. Наиболее рациональной считают схему на рис. 3, в, хотя большая длина поперечного горизонтального рас­коса заставляет увеличивать его диаметр.

Для верхней части ППБУ наиболее характерна схема, приведенная на рис. 4. Здесь конструкции верхнего корпу­са выполнены в виде надстроек 1, стоящих на палубе 2. В этом случае палуба опирается на верхние части колонн и систему подпалубных балок 3. Дополнительной опо­рой этих балок служит верхний узел пересечения рас­косов. При такой схеме подпалубные балки, имеющие развитые коробчатые сечения, проходят внутри колонн и образуют несущую часть конструкции. Ответственным является узел соединения раскосов с колоннами. Для упрощения технологии стыковки колонн и раскосов кон­цы раскосов с подкреплениями включают в состав сек­ции колонны.

Первая отечественная ППБУ "Шельф-1" (рис. 6) пред­назначена для бурения разведочных нефтяных и газо­вых скважин при глубинах моря от 100 до 200 м.

МОСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Конструкции пролетных строений (лист 121).

Наибольшее распространение получили балочные мосты:

разрезные, неразрезные, консольные со сплошной стен­кой (рис. 1,а, б, в) и со сквозными фермами (рис. 1,г). Висячие и вантовые мосты имеют балку жесткости, под­держиваемую несущими элементами в виде кабелей, вантов или цепей (рис. 1, д, е). Арочные мосты (рис. 1, и) строят обычно в горных районах. Комбинированные системы выполняют из балок, усиленных верхним по­лигональным поясом (рис. 1, ж), или в виде консоль­ной балки, усиленной дополнительными подкосами (рис.1 з). Простейшее пролетное строение железнодорожного моста при езде поверху (рис. 2, в) состоит из двух глав­ных балок, связанных системой связей. Непосредствен­но на пояса балок укладывают мостовые брусья, на ко­торых располагают рельсы. Главные балки обычно име­ют двутавровое сечение, технология их сборки и сварки была изложена выше (см. листы 91 ... 93). Такие пролет­ные строения с расчетными пролетами 18,2; 23,0 и 33,6 м изготовляют, как правило, цельносварными на заводе и доставляют на строительную площадку в готовом виде — одним блоком (рис.3).

Пролетные строения с ездой поверху с такими же про­летами, предназначенные для эксплуатации в условиях низких температур, изготовляют целиком на заводе кле­паными (рис.4).

При езде понизу (рис. 2, б) расстояние между глав­ными балками значительно увеличивается, и возникает необходимость устройства балочной клети из продоль­ных 2 и поперечных 1 балок. По такой схеме выполня­ют железнодорожные мосты больших пролетов со сквоз­ными болтосварными фермами (рис. 5).

Стержни таких мостов в большинстве случаев имеют коробчатое сечение без внутренних диафрагм, техноло­гия сборки и сварки таких стержней была рассмотрена ранее (см. лист 99). Сходящиеся в узлах элементы прик­репляют к развитым по высоте специальным косынкам, как правило, фрикционными высокопрочными болтами или заклепками.

Ширина автодорожных и городских мостов разнооб­разна: от 4,5 м до нескольких десятков метров. Такие мосты (рис. 6, а, б, в) имеют главные балки 1, продольные балки 3 и поперечные связи 4, а также железобетонную плиту 2.

Узлы пролетных строений (лист 122).

Различие в конструктивном оформлении узлов в цельносварном и клепанно-сварном исполнении можно проследить на при­мере сопряжения арки с балкой жесткости в пролетном строении, выполненном по схеме рис. 1, ж (лист 121). Сопряжение арки Н-образного сечения с двутавровой балкой жесткости в клепанно-сварном пролетном строении показано на рис. 1, а (лист 122). Пояса арки с помощью заклепок присоединены к фасонным листам 2, приварен­ным к поясу балки 3, дополнительно усиленному коротки­ми ребрами жесткости 1. Для сверления отверстий исполь­зуют накладные кондукторы (рис. 2, а, б). Конструктив­ное оформление такого же узла в цельносварном пролет­ном строении представлено на рис. 1, б. Здесь стенка Н-образного сечения арки приварена торцом к верхнему поясу балки жесткости и расположена в одной плоскости с ее стенкой, а пояса арки переходят в ребра жесткости балки.

При изготовлении и монтаже мостовых конструкций

нередко возникает необходимость стыковки стержне­вых или балочных элементов. Применительно к двутав­ровому сечению характерные типы стыков показаны на рис. 3,а...г. Раздвинутый стык (рис.3, в) применяют как технологический, выполняемый в условиях завода. При монтаже часто применяют совмещенный стык (рис. 3, б), выполняя его ручной сваркой или полуавтоматом в СО_2- Для предотвращения при сварке стыка образова­ния горячих трещин и для снижения уровня остаточных напряжений участки поясных швов у концов балок на заводе обычно не доваривают. Последовательность вы­полнения отдельных швов такого стыка показана на рис. 3, б цифрами. В клепаном исполнении совмещен­ный стык осуществляют с помощью накладок (рис. 3, г). При этом стыки поясных элементов обычно раполагают в центре узлов, используя косынки-накладки 1 (рис. 3, д) для соединения с раскосами 2. Стык с вставками (рис. 3, в) применяют в тех случаях, когда требуется ис­ключить ручную сварку. Наличие вставок вертикальной стенки и верхнего пояса позволяет выполнять швы поя­сов под флюсом, а стыки стенки — однопроходной свар­кой с принудительным формированием. Последователь­ность выполнения швов показана на рис. 3, в цифрами.

В автодорожных мостах широкое распространение получили конструкции с главными продольными балка­ми двутаврового сечения, примеры конструктивного оформления которых показаны на рис. 4, а ... г. Если на главные балки укладывается железобетонная пли­та (рис. 5, а), то при жестком соединении с главными балками она участвует в работе на сжатие как верхний пояс балки. В этом случае связь между поясом балки и плитой обеспечивают при помощи упоров, привариваемых к поясу балки и входящих в бетон плиты. Конструкции упоров могут быть гибкими в виде отдельных стерж­ней (рис. 5, ж) с крюками, или петель 1 (рис. 5, е), или жесткими из обрезков уголков (рис. 5, б ... д). Блоки плит укладывают так, чтобы упоры входили в отверс­тия (рис. 5, а), после чего зги отверстия заполняют бе­тонной смесью.

АРМАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Изготовление арматурных изделий (листы 123, 124).

Основными арматурными изделиями являются сет­ки (лист 123, рис. 1, а), плоские каркасы (рис. 1,6), пространственные каркасы прямоугольного (рис. 1, в) и круглого (рис. 1, г) сечения. Стальная арматура подраз­деляется на стержневую и проволочную, кроме того, на гладкую и периодического профиля. На рис. 2 показаны характерные примеры соединений, выполненных сваркой: контактной (рис. 2, а б, в), дуговой (рис. 2, д . . . з), их комбинацией (рис. 2, г) и ванной (рис. 2, и). В стро­ительстве, как правило, применяют сборные железобетон­ные конструкции, изготовляемые индустриальными мето­дами на заводах с помощью контактной сварки пересека­ющихся стержней.

Изготовление конструктивных элементов типа насти­лов для покрытия площадок и лестничных ступенек, а также сеток и каркасов арматуры железобетона осуще­ствляют главным образом в автоматических установках и линиях.

Решетчатый настил отличается тем, что имеет большую жесткость, определяемую набором вертикально распо­ложенных полос, соединенных поперечными стержнями (рис. 3). Схема автоматической линии для изготовления настилов показана на рис. 4, д. Лента сечением 1250 мм х 2 мм из рулона 1 в агрегате 2 разрезается (рис. 4, б) дисковыми ножницами на полосы шириной 25 мм, кото­рые в устройстве 6 (рис. 4, а) поворачиваются на 90° (рис. 4, в) и следуют к машине 7 для контактной сварки (рис. 4, а) по каналам, фиксирующим шаг между ними. По­перечные стержни подаются из питателя 8 (рис. 4, а), схе­ма которого показана на рис.4,г.Из контейнера 10 стержни 2 попадают в бункер 1, снабженный параллельно рас­положенными эксцентриковыми валиками 3, вращение которых обеспечивает ориентирование стержней при на­правлении их в магазин 4, откуда они с помощью отсекателей 5 по одному подаются на транспортерную ленту 6. На ленте очередной стержень удерживается магнитами 7 и упором 9. В требуемый момент упор 9 убирается, и с по­мощью ролика 8 стержень подается в поворотные направ­ляющие (рис. 4, д), укладывающие стержни под электро­ды машины рельефной сварки попарно с шагом 50 мм. Электроды прижимают два стержня к торцам полос, и осуществляется сварка всех соединений между ними. После сварки решетка перемещается шаговым механиз­мом 9 (рис. 4, а) на 100 мм. Ножницы 10 разрезают гото­вую решетку на отрезки заданной длины (рис. 4, е) , и нас­тилы поступают в штабелер 11 (рис. 4, а), а затем на про­межуточный склад 12. Штабелер (рис. 4, ж) имеет две направляющие 1 со звездочками 4, перемещающими цепи 6 с траками 5. Перемещаясь по роликовому конвей­еру 7, настил 2 заходит в направляющие штабелера, концы поперечных стержней попадают в промежутки между траками цепи, и настил движется вместе с цепью, пока пол­ностью не выйдет за пределы роликового конвейера 7. То­гда включается поворот направляющих 1 штабелера в направлении, показанном стрелками, и настил под действием силы тяжести падает на роликовый конвейер 3.

В процессе работы ширину настила регулируют изме­нением числа полос, лишние полосы наматывают на ба­рабаны 3 и 4 (рис. 4,а), причем крайние идут в отход, а средние используются позднее для изготовления настилов. При работе линии подача ленты из рулона осуществляется периодическим включением агрегата 2, синхронизация этой подачи с работой сварочной машины 7 достигается поддержанием запаса ленты в виде петли в накопителе 5.

Характеристики

Список файлов книги