SU909069A1 - Способ предварительного напр жени металлической балки - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ

1

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при сооружении промышленных и сельскохоз йственных зданий.

Известен способ предварительного напр жени  металлической балки, заключающийс  в присоединении к нижнему по су балки стальных канатов и их нат жений 1.

Однако этот способ характеризуетс  сложностью выполнени  предварительного напр жени , а примен емые дл  создани  предварительного напр жени  высокопрочные материалы и анкерные креплени  увеличивают металлоемкость.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ предварительного напр жени  металлической балки, включающий создание прогиба балки , обратного эксплуатационному. Упругое деформирование стенки производ т вдоль оси, смещенной относительно центральной оси балки в сторону по са, работающего на сжатие 2.

Недостатком указанного способа  вл етс  сложность изготовлени , что св зано с необходимостью использовани  специального стенда с применением мощных домкратов .

Цель изобретени  - упрощение способа предварительного напр жени  дл  балок с содержанием углерода 0,25-04/о.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе предварительного напр жени  металлической балки, включающем создание прогиба балки, обратного эксплуатационному , в нижней части балки образуют зону с повыщенным значением предела текучести путем локального нагрева до 900- 950°С с последующим интенсивным охлаждением .

С целью создани  условий безопасной

работы балок, выполненных в виде плас15 тины, или тавра, величину зоны нагрева

принимают равной 1/20-1/зЪ высоты балки.

С целью создани  условий безопасной работы балок, выполненных в виде двутавра , зону нагрева располагают с двух концов 2Q в раст нутой полке, величиной равной 1/20- 1/30 ширины последней.

На фиг. 1 показаны зона нагрева балки, эпюра остаточных напр жений, поперечное сечение; на фиг. 2 - прогиб балки f после остывани ; на фиг. 3 - сечение балки, эпюpa остаточных напр жений, эпюра напр жений от нагрузки и суммарна  эпюра напр жений в загруженной балке из Ст 35; на фиг. 4 - зона нагрева двутаровой балки.

Зона балки, равна i- - - высоты поперечного сечени  или I/20-1/30 ширины полки, подвергаетс  нагреву выше температуры начала мартенситного превращени  (900-950°С) с последующим интенсивным охлаждением. Величина обрабатываемой зоны принимаетс  из услови  безопасной работы всей балки, так как в процессе загружени  в примыкающей к обрабатывае .мой зоне балки возникает текучесть металла . Участок текучести металла зависит от обрабатываемой зоны и исключает потерю устойчивости. Нагрев указанной зоны балки осуществл етс  газовыми или плазменными горелками, которые перемещаютс  со скоростью 40-50 м/ч. Скорость охлаждени  зависит от содержани  углерода в стали и должна соответствовать в интервале начала и конца мартенситного превращени  от 160 до 80°с. Интенсивное охлаждение нагретой зоны происходит по обе стороны балки по всей длине.

Локальный нагрев зоны балки сопровождаетс  протеканием двух процессов. Во-первых , локальный нагрев приводит к образованию пластических деформаций укорочени  и прогибу балки после остывани . Кроме того, Б стал х с содержанием углерода свыше 0,25% при нагрева их до 900-950°С с последующим интенсивным охлаждением, происход т структурные превращени , св занные с распадом аустенитав мартенсит и образованием зоны с повышенным значением предела текучести. Следствием этих двух процессов после полного остывани  балки образуетс  зона с повыщенным значением предела текучести и наход ща с  под действием сжимающих напр жений, а сама балка получает прогиб, f-обраный эксплуатационному.

В результате локального нагрева зоны балки и интенсивного охлаждени  в интервале мартенситного превращени  нар ду с пластическими деформаци ми укорочени  происход т структурные превращени  в зоне оав (фиг. 3). Зона оав находитс  под действием сжимающих напр жений и предел текучести этой зоны значительно превосходит предел текучести основного материала балки.

При загружении балки эксплуатационной нагрузкой происходит перераспределение эпюры напр жений от локального нагрева . В зоне efh происходит переход раст гивающих напр жений в сжимающие, а в зоне de - переход сжимающих в раст гивающие , т. е. процесс сопрвождаетс  увеличением упругой работы балки. По мере увеличени  нагрузки в зоне bed раст гивающие напр жени  нарастают и достигают предела текучести бтг- Сжимающие напр жени  зоны оаЬ вначале нагружени  уменьщаютс , а затем переход т в раст гивающие и зона оаЬ балки воспринимает дополнительную нагрузку за счет большого значени  предела текучести б . В зоне оаЬ предел текучести в 2-2,5 раза превосходит предел текучести основного материала.

Применение предлагаемого способа позвол ет упростить технологию предварительного напр жени  металлической балки.

Claims (3)

1.Способ предварительного напр жени  металлической балки, включающий создание прогиба балки, обратного эксплуатационному , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа дл  балок с содержанием углерода 0,25-0,4%), в нижней части балки образуют зонуС повышенным значением предела текучести путем локального нагрева до 900-950°С с последующим интенсивным охлаждением.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью создани  условий безопасной работы балок, выполненных в виде пластины или тавра, величину зоны нагрева принимают равной 1/20-1/30 высоты балки.

3.Способ по п. 1, отличаюшийс  тем, что, с целью создани  условий безопасной работы балок, выполненных в виде двутавра, зону нагрева располагают с двух концов в раст нутой полке, величиной равной 1/20- 1/30 ширины последней.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Белен  Е. И. Металлические конструкции . М., Стройиздат, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 547508, кл. Е 04 С 3/10, 1975.

Фиг.

(гд)

Ш

Фиг.