Исследование сопротивляемости разрушению строительных сталей при динамическом нагружении, страница 2

В данной дипломной работе в качестве конструкции, подвергающейся действию динамических нагрузок, рассмотрена транспортерная галерея под конвейеры К-5-III и К-6-III комплекса коксовой батареи №3 ОАО «Алтай-Кокс». В 2000 г. было проведено обследование технического состояния галереи после хрупкого разрушения нижнего пояса ферм Ф1.

1.1.1 Климатические условия эксплуатации галереи

Транспортерная галерея под конвейеры К-5-III и К-6-III эксплуатируется в следующих условиях:

-  площадка строительства – г. Заринск Алтайского края;

-  нормативная снеговая нагрузка для IV района – 150 кг/м² [1];

-  скоростной напор ветра для III ветрового района – 38 кг/м² [1];

-  расчетная температура наружного воздуха по наиболее холодной пятидневке – минус 39 ⁰С [1];

-  сейсмичность площадки строительства – 6 баллов.

1.1.2 Общая характеристика и особенности проектных решений транспортерной галереи

Конвейерная галерея для двух транспортеров К-5-III и К-6-III завода «Алтай-Кокс» разработана проектным институтом «Карагандинский ПРОМСТРОЙПРОЕКТ» в 1981 г. Рабочие чертежи КМД стальных ферм запроектированы Челябинским отделением института «ВНИИКТИСтальконструкция» в 1982 г. Изготовление конструкций осуществлено Новосибирским заводом металлоконструкций главка «Союзстальконструкция». Несущие и ограждающие конструкции были смонтированы в 1983-84 гг. трестом «Сибстальконструкция».

Конструктивные решения конвейерной галереи для двух транспортеров К-5-III и К-6-III приняты «Карагандинским ПРОМСТРОЙПРОЕКТом» традиционными. Их основу составляют типовые серии ИС-01-15 и 3.016-3, разработанные ЛенПРОМСТРОЙПРОЕКТом и Ленинградским отделением ЦНИИПСК.

Схема галереи в осях «1-2» представлена на рисунке  (см. Рис. 1).

Как и в указанных сериях, в качестве пролетных несущих конструкций конвейерной галереи для двух транспортеров К-5-III и К-6-III использованы стальные фермы с параллельными поясами, треугольной решеткой и дополнительными стойками и подвесками, связанные между собой по верхним и нижним поясам системой горизонтальных связей и балок, предназначенных для опирания ограждающих конструкций. Сечения элементов ферм Ф1 – из парных уголков в тавр, объединенных на фасонках. Сечения уголков достигают 250х20 мм.

Вместе с тем, принятое конструктивное решение пролетных строений галереи имеет существенное отличие от указанных типовых серий.

Во-первых, согласно типовым сериям, ширина галереи под два транспортера не превышает 9 м, а величина пролета 30 м.

 

Во-вторых, для ограждающих конструкций стен и кровли отапливаемых галерей рекомендуется использовать легкие податливые, но не тяжелые жесткие ограждающие конструкции, например:

-  панели на деревянном каркасе с двумя обшивками из крупноразмерных плоских асбоцементных листов;

-  трехслойные с послойным монтажом с применением обшивок из стального профилированного настила;

- трехслойные стальные панели типа «сэндвич».

В обследованной же галерее ширина в осях ферм достигает 10,2 м, пролет – 30 м, а в качестве ограждающих конструкций применены мощные утяжеленные керамзитобетонные плиты толщиной 300¸310 мм, которые в поперечном сечении образуют жесткий короб, на который надета, как «рубашка», стальная конструкция пролетного строения галереи.

При таком решении авторы проекта, по-видимому, не учли появление значительных дополнительных температурных напряжений вследствие климатического перепада температур. Предельный годовой перепад в стальном каркасе ориентировочно можно оценить как сумму интервала климатических температур и температуры, обусловленной воздействием солнечной радиации, то есть около 100 ⁰С.

Поэтому принятые авторами проекта конструктивные решения конвейерной галереи для двух транспортеров К-5-III и К-6-III заставляют ее работать принципиально иначе, чем это предусмотрено в типовых сериях ИС-01-15 и 3.016-3.

При принятых в обследованной галерее конструктивных решениях нарушен главный принцип хладостойкости стальных конструкций, заключающийся в сохранении запаса пластичности стали в конструктивно-технологических формах элементов и узлов пролетного строения при низкой температуре.

Для его выполнения необходимо предусматривать следующие мероприятия:

-  снижение собственной массы пролетного строения;