Реконструкция промышленного здания

     Эффективным способом повышения несущей способности  подкрановых балок является изменение конструктивной схемы. Разрезные балки замыканием узлов могут быть превращены в неразрезные. При этом пролетные моменты снижаются на 25—30%, однако поперечная сила на опоре несколько возрастает, что может потребовать усиления стенки. Кроме того, при неравномерных осадках опор в подкрановых балках возникают дополнительные моменты, что необходимо учитывать при расчете. Определенные конструктивные трудности возникают также при устройстве неразрезного стыка балки в месте крепления узловых элементов. Усиление балок по схемам б, в превращает систему в рамно-подкосную и целесообразно при большом увеличении нагрузки, Короткие подкосы легче, не загромождают пространство между колоннами, но передают на колонны значительные горизонтальные усилия,  возникающие при неодинаковом загружении соседних балок. Для восприятия этих усилий в месте крепления подкосов вдоль ряда колонн могут быть поставлены затяжки. Стенку в месте крепления подкосов к балке следует усилить постановкой ребер, приторцованных к нижнему поясу. При конструировании усиления с использованием подкосов необходимо учитывать, что в узлах опирания балок на колонны возможно возникновение отрицательных реакций. Постановкой дополнительных опор можно усилить не только подкрановые балки, но и снизить нагрузки на колонны и фундаменты. Этот способ может применяться, если пространство между колоннами не занято технологическим оборудованием или проездами.

       При технико-экономической оценке  варианта необходимо учитывать  стоимость дополнительных фундаментов.  Из решетчатых систем усиления подкрановых балок рациональным является одностоечный шпренгель. Эффективность усиления может быть повышена предварительным напряжением раскосов. Значительного повышения несущей способности подкрановой балки можно добиться постановкой предварительно напряженной затяжки (схема и). Однако сложность анкеровки напрягаемых элементов, необходимость контроля усилия предварительного напряжения, а также установка дополнительных элементов для обеспечения местной устойчивости стенки балки при предварительном напряжении снижают эффективность этого способа. При использовании электротермического метода предварительного напряжения конструкция анкерных устройств упрощается и эффективность способа повышается. Как показывает предварительный анализ, универсальным из рассмотренных способов увеличения общей несущей способности балок является усиление методом увеличения сечения и изменения расчетной схемы

Рассмотрим  методику подбора  сечения элементов  усиления подкрановых  балок для этих схем.

Усиление методом  увеличения сечения. Предполагается, что элементы усиления работают совместно с металлом основного сечения. Поскольку при расчете подкрановых балок упругопластичес-кая работа материала не допускается, то для усиления следует применять материал с теми же прочностными характеристиками, что и для основного сечения. Требуемая площадь сечения элементов усиления определяется из условия обеспечения несущей способности балок под увеличенной нагрузкой.

Усиление по верхнему поясу для обеспечения непрерывного" опирания рельса принимаем по всей длине балки. Аналогично находится площадь сечения при усилении по схеме в. Проверка общей и местной прочности и устойчивости усиленной балки выполняется в соответствии с нормами [43] как для единого сечения.

При усилении подкрановых балок по схемам требуемая площадь сечения вертикальных ламелей и накладки по нижнему поясу определяется из условия равенства напряжений в верхнем и нижнем поясах расчетному сопротивлению стали. Очевидно, что чем больше толщина ламелей т.л, тем меньше суммарный расход стали на усиление. Однако из условия обеспечения надежного сварного соединения при односторонней сварке толщину ламелей не следует принимать больше 16 мм,

Общая прочность  усиленного сечения проверяется в соответствии с существующими нормами. При проверке местной прочности стенки балки, усиленной по схеме, для вычисления изгибных напряжений в стенке можно учесть увеличенную крутильную жесткость пояса При креплении ламелей непосредственно к стенке и обеспечении их совместной работы, стенку усиленной балки можно рассматривать как пластинку кусочно-постоянной толщины и использовать для определения ее напряженного состояния решение, полученное в работе. По верхней кроме стенки местные напряжения аум от увеличенной крановой нагрузки могут быть вычислены по формуле, аналогичной формуле, приведенной в нормах. Для плотной подгонки элементов усиления к стенке в верхней кромке ламелей необходимо снять фасонку. Ослабление сечения ламелей по линии 1—1 в первом приближении может быть учтено коэффициентом условия работы у - 0,8.Напряжения в стенке под нижней кромкой ламелей зависят от высоты ламелей и определяются по формуле При небольшом увеличении крановой нагрузки (Км < 1,2) устойчивость стенки при предварительном напряжении обеспечена; при Км > 1,2, как правило, для обеспечения местной устойчивости необходима постановка продольных ребер в пределах длины затяжки, что увеличивает расход стали и повышает трудоемкость усиления.

     Расход  стали на усиление зависит также от вылета затяжки; с увеличением а уменьшается сечение затяжки, но вразрастает масса узлов крепления и соединительных элементов. Как показал анализ, расход стали на дополнительные элементы в 2—4 раза превышает расход стали на затяжку. Оптимальный вылет затяжки, полученный исходя из минимального расхода стали, практически не зависит от сечения балки и определяется только степенью увеличения крановой нагрузки. Из конструктивных соображений при Км < 1,2 затяжку следует ставить на минимальном расстоянии от нижнего пояса; при 1,2 < Км < 1,5 оптимальный вылет затяжки составляет 10—15 см, при Км > 1,5 — 35 — 40 см. Проверка несущей способности балок, усиленных с помощью затяжки, проверяется с учетом усилий предварительного напряжения 1Мпр и самонапряжения Хх затяжки для двух стадий работы балки в процессе предварительного напряжения и под нагрузкой.

     Усиление  балок одностоечным шпренгелем выполняется  без остановки технологического процесса и в том случае, если пространство под балками не занято оборудованием и коммуникациями. Как показал анализ, для 12-метровых балок максимальный момент возникает в сечении, находящемся на расстоянии, близком к 0,375 I от опоры. Для 6-метровых балок — на расстоянии, близком к 0,45 1от опоры. При проверке прочности балки необходимо учесть также усилие обжатия. Если раскосы шпренгеля центрируются на грань нижнего пояса, то при проверке прочности балки   можно   учесть   дополнительный   разгружающий   момент. Несущая способность раскосов в стойки шпренгеля проверяется как для элементов, работающих на осевые усилия. Расчетная длина стойки принимается: в плоскости балкиlx = пст, из плоскости балки ty = 2 hCT, Для обеспечения устойчивости шпренгеля стойку следует жестко прикрепить к балке. Как уже отмечалось, одним из показателей эффективности выбранного способа усиления является расход стали на дополнительные элементы. Анализ расхода металла на усиление был выполнен для типовых подкрановых балок пролетом 6 и 12 м под краны легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью 5—80 т. Относительный расход стали (отношение массы элементов усиления GyC к общей массе балки Gg) практически не зависит от типа балок и определяется только необходимой степенью повышения несущей способности

При значениях Км < 1,4 усиление способом увеличения сечения  и одностоечным шпренгелем практически дают одинаковый расход стали; при большем увеличении крановой нагрузки рациональным способом повышения несущей способности является усиление шпренгелем. Усиление предварительно напряженной затяжкой во всем реально возможном диапазоне изменения крановых нагрузок приводит к повышенному расходу стали, что связано с большой массой элементов узлов крепления затяжки и дополнительных ребер жесткости для обеспечения местной устойчивости стенки. 

Состав  технологических  процессов

До начала работ  удаляют тормозные конструкции, устанавливают в каждом температурном  блоке временные вертикальные связи  между колоннами и при необходимости  выполняют усиление элементов стропильных  ферм. Демонтируют или переносят  существующие коммуникации. На рельсы крановых путей устанавливают вертикальные тупиковые упоры по граниуам опасной зоны, а саму зону ограждают и обозначают соответствующими знаками.

      Работы  ведут в такой последовательности: Устанавливают 2 грузовые лебедки у  основание смежных с демотируемой зоной колонн и одну оттяжечную а пролете. На оголовках колонн закрепляют неподвижные блоки грузовых полиспастов, пропуская крепежные канаты вокруг опорных узлов стропильных ферм. В цехах старой постройки длина подкрановых балок как правило 6м. Для сокращения сроков производства и трудоемкости такие балки предварительно свароивают между собой по опорным ребрам

      Демонтаж  балок массой 6т выполняет звено  в составе: монтажник 6р-1, 5р-2, 4р-3, 2р-1, сварщик 5р-1. Затраты труда на усиление одной балки составляет в среднем 1.15 чел-дн, выработка на 1 чел-дн 5.25т 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Техника и оборудование

                                                                                                                      Табл 2

Лебёдки — группа механических устройств предназначенных как для перемещения, так и для подъёма различных грузов. Также лебёдки могут использоваться в качестве силовых исполнительных устройств. Лебёдка, одно из широко распространённых механических устройств используемых человеком. Так же как и колесо, она не имеет конкретного изобретателя и пожалуй имеет такую же древнюю историю. На изображениях дошедших до нас со средних веков, древней Греции, Рима, рабовладельческого Египта, нередко можно встретить изображение этого простого, но надёжного механизма. Изначально лебедка приводилась с помощью мускульной силы человека, или гужевым способом, но с развитием производства и техники, появились лебёдки с механическим приводом. Первоначально использовался паровой привод, затем двигатель внутреннего сгорания и наконец, с изобретением электрического двигателя, были созданы компактные, а главное очень удобные в управлении электрические лебёдки. Тем не менее, механические (ручные) лебедки приводимые мускульной силой человека продолжают использоваться и сегодня.  

Электрические лебёдки  с питанием от промышленной сети

Электродвигатели, работающие от промышленной сети переменного тока имеют более высокие показатели удельной мощности в сравнении со своими однофазными собратьями, не столь критичны к возрастанию нагрузки, обладают намного лучшими пуско-разгонными характеристиками. И как следствие, электрические лебёдки для промышленной сети, обладают большей мощностью (тяговым усилием), а также способны работать продолжительное время. (На практике, как правило, промышленность выпускает электрические лебёдки тяговым усилием до 300 кг включительно, питанием от бытовой сети, от 300 кг и более, промышленной).

Они используются как  самостоятельные механизмы, так  и в составе агрегатов. К примеру, тельфер (таль) включает в себя как минимум одну электрическую лебёдку, подъёмный кран, это целый комплекс лебёдок.

Но, как и перечисленные  выше механизмы, электролебёдки для  промышленной сети имеют свои недостатки. Прежде всего, промышленная сеть опасна для человека (впрочем, это справедливо и для бытовой сети), потому, подключение и обслуживание должны осуществлять специалисты с соответствующей подготовкой. При работе, дополнительно соблюдать меры безопасности по защите от поражения электрическим током.

Технические данные трансформаторов серии ТД. Трансформаторы на номинальные токи 160 и 250 А являются переносными, на токи 315 и 500 А - передвижными. Основные узлы каждого трансформатора - магнитопровод, первичные и вторичные обмотки, механизм регулирования тока, переключатель диапазонов тока, токоуказательный механизм, кожух. По принципу регулирования это трансформаторы с подвижными обмотками. Магнитопровод трансформатора  -  стержневого типа, наборный из холоднокатаной стали марки 3412 толщиной 0,5 мм; катушки дисковые, расположены на двух стержнях магнитопровода. У переносных трансформаторов на 160 и 250 А первичные обмотки выполнены подвижными, а вторичные обмотки неподвижно закреплены у верхнего ярма магнитопровода. У трансформаторов на 315 и 500 А первичные обмотки неподвижные и закреплены у нижнего ярма, а вторичные обмотки подвижные. Подвижная обмотка крепится в изоляционной обойме из пресс-материала ГСП-32. Через верхнее ярмо магнитопровода пропущен ходовой винт, который ввинчивается в ходовую гайку, вмонтированную в обойму подвижной обмотки. При вращении ходового винта с помощью рукоятки, находящейся сверху трансформатора, изменяется расстояние между обмотками и регулируется сварочный ток. Для исключения вибрации подвижной обмотки обойма крепления ее снабжена плоскими пружинами, которые при перемещении скользят по магнитопроводу.