專利名稱：鋼吊車梁疲勞破壞加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:目前，鋼吊車梁的應(yīng)用十分廣泛，由于設(shè)計、安裝、施工，還有長時期動力荷載的作用，導(dǎo)致吊車梁的破壞幾率也大大增加。其破壞的主要形式是產(chǎn)生疲勞裂縫。它直接影響到吊車梁的性能以及廠房的整體穩(wěn)定性，也影響到工廠的生產(chǎn)效率和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其疲勞破環(huán)的主要原因是偏心集中荷載產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力。當(dāng)?shù)踯嚵焊拱宄霈F(xiàn)裂縫后，上翼緣和腹板就成為兩個實體，它們之間協(xié)調(diào)工作的能力下降，使得局部出現(xiàn)超額應(yīng)力和局部失穩(wěn)。目前鋼吊車梁的加固方式有如下方案:[I]羅邦富，魏明鐘，沈祖炎，陳明輝編著:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》，中國建筑工業(yè)出版社，1989年10月。[2]王國周:《鋼結(jié)構(gòu)-原理與設(shè)計》，清華大學(xué)出版社1993年11月。[3] “鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計”，《鋼結(jié)構(gòu)鑒定與加固文集(二)》，冶金工業(yè)部建筑研究總院建筑信息研究室，1995年6月。[4]宋連生:“某廠吊車梁的安全評定和加固”，《工業(yè)建筑》1997年第27卷第2期。[5] “吊車梁加固設(shè)計的特點”，《鋼結(jié)構(gòu)鑒定與加固文集(二)》，冶金工業(yè)部建筑研究總院建筑信息研究室，1995年6月。[6]盧暈麓:“首鋼均熱爐車間鋼吊車梁使用調(diào)查分析”，《鋼結(jié)構(gòu)》1992年第二期。[7] “焊接鋼吊車梁上部區(qū)域疲勞破壞專題”，《鋼結(jié)構(gòu)》1992年第二期。[8]郝際平，陳紹番:“鋼結(jié)構(gòu)在循環(huán)荷載作用下的局部屈曲和低周疲勞的試驗研究”《土木工程學(xué)報》1996年第29卷第6期。[9]美國方案:美國認(rèn)為吊車梁的疲勞裂縫特別危險，應(yīng)當(dāng)及時消除，對焊接吊車梁的疲勞裂縫做了三種修復(fù)方案的試驗:(I)裂縫兩邊用碳弧氣割開槽，然后完全焊透；(2)采用9.21 X 18.73cm的深切角加勁肋；(3)裂逢兩頂端鉆直經(jīng)1.27cm的孔，一孔擰入高強(qiáng)螺栓，另一孔空著，或是兩個孔空著。在分析研究的基礎(chǔ)上，提出最適宜的修復(fù)方法是碳弧氣割開槽，然后重新完全焊透。對于腹板裂縫，用電弧氣割開槽，并進(jìn)行補(bǔ)焊，使焊接金屬填塞開槽部位，對裂縫背面也開槽施焊，補(bǔ)焊后將其磨光到與腹板同樣高，然后將加勁肋用完全焊透的坡口焊焊于上翼緣下邊。檢查軌道對中情況，務(wù)必使軌道與梁的腹板盡可能對中。并使軌距與吊車輪距相適應(yīng)。對于翼緣與腹板的帖角焊縫裂縫，也用電弧氣刨兩面開槽，重焊，要完全焊透，所有焊縫的修復(fù)均應(yīng)按《美國焊接學(xué)會規(guī)范》進(jìn)行。修復(fù)試驗證明，裂縫用電弧氣刨與手工焊、加勁肋焊于上翼緣下邊的抗疲勞性能最好。該方案技術(shù)的缺點:a、施工難度較大，成本很高，技術(shù)含量要求特別高。b、在吊車運(yùn)行過程中，很難保證軌道與腹板的盡可能對中。C、在施焊時，容易對腹板原有裂縫處產(chǎn)生殘余應(yīng)力，不能達(dá)到預(yù)期的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加固方式簡單、安全有效的鋼吊車梁疲勞破壞加固方法。技術(shù)解決方案:本發(fā)明鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，先在腹板或翼緣的裂縫端部設(shè)置圓孔，裂縫端部落入孔內(nèi)，然后在裂縫兩側(cè)設(shè)置傾斜面，形成V形槽，再用焊縫將V形槽填平，角鋼放置于出現(xiàn)裂縫的上翼緣和腹板的連接處，在腹板兩側(cè)角鋼對稱設(shè)置，用高強(qiáng)螺栓將腹板、上翼緣、角鋼連接成一體，高強(qiáng)螺栓均應(yīng)擰緊后再焊死。所述焊縫表面與腹板或翼緣母材表面處于同一平面。所述角鋼采用不等邊角鋼或等邊角鋼。所述高強(qiáng)螺栓采用10.9級或8.8級。所述角鋼上的高強(qiáng)螺栓孔采用鉆成孔。所述鉆成孔包括:摩擦型的孔或承壓型的孔，摩擦型的孔徑比螺栓公稱直徑大1.5 2.0mm,承壓型的孔徑比螺栓公稱直徑大1.0 1.5mm。本發(fā)明通過高強(qiáng)螺栓將角鋼與腹板及上翼緣連接起來，角鋼布置在腹板兩側(cè)這種方法對產(chǎn)生疲勞破環(huán)的鋼吊車梁進(jìn)行加固，能抑制裂縫的擴(kuò)展?？梢院唵斡行У匮娱L它的工作壽命。本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果a、簡單有效地抑制了吊車梁上疲勞裂縫的擴(kuò)展。b、減少了吊車梁疲勞破壞的幾率，對已破壞的吊車梁進(jìn)行了有效的修復(fù)。C、加強(qiáng)了吊車梁的運(yùn)行安全，提高了工廠的生產(chǎn)效率。本發(fā)明用疲勞試驗機(jī)對工廠報廢的焊接吊車梁進(jìn)行了 200萬次疲勞試驗，結(jié)果如下:表I 1-6裂縫端部應(yīng)力對比
權(quán)利要求
1.鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，其特征在于，先在腹板或翼緣的裂縫端部設(shè)置圓孔，裂縫端部落入孔內(nèi)，然后在裂縫兩側(cè)設(shè)置傾斜面，形成V形槽，再用焊縫將V形槽填平，角鋼放置于出現(xiàn)裂縫的上翼緣和腹板的連接處，在腹板兩側(cè)角鋼對稱設(shè)置，用高強(qiáng)螺栓將腹板、上翼緣、角鋼連接成一體，高強(qiáng)螺栓均應(yīng)擰緊后再焊死。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，其特征在于:焊縫表面與腹板或翼緣母材表面處于同一平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，其特征在于，所述角鋼采用不等邊角鋼或等邊角鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，其特征在于，所述高強(qiáng)螺栓采用10.9級或8.8級。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，其特征在于，角鋼上的高強(qiáng)螺栓孔采用鉆成孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，其特征在于，鉆成孔包括:摩擦型的孔或承壓型的孔，摩擦型的孔徑比螺栓公稱直徑大1.5 2.0mm，承壓型的孔徑比螺栓公稱直徑大1.0 1.5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼吊車梁疲勞破壞加固方法，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。本發(fā)明包括吊車梁，吊車梁上開有裂縫，裂縫端部設(shè)有的圓孔，吊車梁一端面或兩端面的裂縫兩側(cè)分別設(shè)有傾斜面，兩相對的傾斜面形成V形槽, V形槽內(nèi)堆積焊縫，焊縫表面與吊車梁母材表面處于同一平面。本發(fā)明在鋼吊車梁出現(xiàn)局部疲勞裂縫時，通常會迅速發(fā)展并且貫通，導(dǎo)致吊車梁喪失承載能力, 在裂縫端部設(shè)有的圓孔，吊車梁一端面或兩端面的裂縫兩側(cè)分別設(shè)有傾斜面，兩相對的傾斜面形成V形槽, V形槽內(nèi)堆積焊縫，焊縫表面與吊車梁母材表面處于同一平面，再通過高強(qiáng)螺栓將角鋼與腹板及上翼緣連接起來,角鋼對稱布置在腹板兩側(cè)，這種方法對產(chǎn)生疲勞破壞的鋼吊車梁進(jìn)行加固，能抑制裂縫的擴(kuò)展?？梢院唵斡行У匮娱L鋼吊車梁的工作壽命。
文檔編號B23P6/04GK103111789SQ20131003971
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者趙根田, 曹芙波, 王晨霞 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)