Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Жербин М.М. Высокопрочные строительные стали (характеристики, область применения, расчет и проектирование)

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.41 Mб
Скачать

однопилонн'ом шпренгеле и главными фермами моста с парамет­ рами, аналогичными транспортно-отвальному мосту Шевченков­ ского марганцевого карьера, усилия в элементах главной ферме по сравнению с указанным мостом уменьшилось в сжатых стерж­ нях на 35—52%, в растянутых — до 61%, а площади сечеиий поясов и раскосов сократились на 56—84%.

а

'

_^-г-гггтТТТfV1

1

Г

Чч

_ Т Г

ё

._ . г

^ Т

П

 

 

 

 

д

 

 

 

 

Рис. VI. II. Эпюра

моментов от вертикальных нагрузок шпрен-

 

 

 

гельного моста:

 

 

а — сх ем а

з а г р у ж е н и я ;

б — э п ю р а

м о м ен то в

м о ста ж ест к о й

си стем ы ; в

 

си стем а ш п р ен ге л е й ; г — э п ю р а

м о м ен то в

о т

п р е д н а п р я ж е н н й ;

д — с у м м а р ­

 

 

 

н а я э п ю р а м о м ен то в .

 

 

В проведенном опытном проектировании мостов жесткошпренгельной преднапряженной системы с применением высокопрочной стали класса С70/60 [65] рассматривались различные парамет­ ры шпренгелей (места креплений канатов, высоты пилонов), а также балки жесткости различной высоты, в том числе и высотой 3,8 м. Эффективность использования сталей высокой прочности в комплексе с предварительным напряжением оказалась очень высокой и главные фермы мостов высотой 8 м оказались легче по сравнению с традиционными на 56%, а высотой .3,8 м — на 65%.

153

Таким образом, перспективность применения предварительного напряжения и сталей высокой прочности в несущих конструкциях транспортно-отвальных мостов очевидна. Для практического использования следует рекомендовать сталь класса С70/60 мар­ ки 14Х2ГМР. Использование традиционных сечений (например сварных Н-образных из листов) в значительной мере снижает эффективность применения сталей высокой прочности. По-види­ мому, в дальнейшем в такого рода конструкциях более удобным окажется применение квадратных сечений, что упростит узловые сопряжения элементов. Так как главные фермы и основные эле­ менты несущих конструкций мостов, как правило, работают на постоянные нагрузки и близки к строительным металлическим конструкциям, усталостных разрушений можно не опасаться и в этом отношении препятствий к применению высокопрочных ста­ лей в указанном оборудовании не должно быть.

Ленточные отвалообразователи все шире применяются на от­ крытых горных работах и не только для работы на отвалах с радиусом разгрузки около 100 м, но и поперек разрезной тран­ шеи, взамен, транспортно-отвальных мостов. В этом случае не­ обходимо применение машин со значительными радиусами раз­ грузки (от 180 м и выше). Применение высокопрочных сталей в несущих конструкциях этих машин является весьма перспектив­ ным. К сожалению, использование их на практике крайне ограшічено (НКМЗ им. Ленина), а проведенные исследования недо­ статочны.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Вакуумная металлургия. Сборник

трудов ИМЕТ им. Байкова (под

ред. акад. Самарина). М. «Металлургия»,

1962.

2.Войнов С. Г. и др. Рафинирование металлов синтетическими шлаками.

М.«Металлургия», 1964.

3.Винклер О. Н., Гладштейн Л. И. Совершенствование материала сталь­

ных конструкций Сб. «Материалы по металлическим конструкциям». Вып. 14. М., Стройиздат, 1969.

4.Соколовский П. И. Малоуглеродистые и низколегированные стали. М.,

«Металлургия», 1966.

5.Сафарян М. К. Современное состояние резервуаростроения и перспекти­

вы его развития. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1972.

6.Аснис А. Е., Гутман Л. М. «Автоматическая сварка», 1951, № 1.

-™ 7. Шпееров Я. А., Вихлевщук В. А., Труфяков В. И., Аснис А. Е., Сто­ роженко А. С., Жемчужников Г. В., Терноерацкий В. М., Павлов В. В., Наза­ ренко А. А. Физико-механические и служебные свойства полуспокойной стали

18Гпс и рекомендации по ее применению взамен спокойной стали ВСтЗсп в сварных металлических конструкциях. М., Черметинформация, 1969.

8.Флоров Р. С., Ванаднйсодержащие стали повышенной и высокой проч­

ности для строительных металлоконструкций. Сб. «Металлические конструк­ ции». Вып. 21, Свердловск, 1968.

9.Флоров Р. С., Гринь А. В. Стали с ванадием повышенной и высокой

прочности для сварных металлоконструкций. Сборник информационных мате­ риалов. Вып. 8 (под ред. М. М. Жербина). Издание Минтяжстроя СССР.

М„ 1970.

10.Мельников Н. П. Металлические конструкции за рубежом. М., Строй­

издат, 1971.

11.Касаткин Б. С., Мусияченко В. Ф. Низколегированные стали высокой

прочности для сварных конструкций. К., «Техника», 1970.

12.Гладштейн Л. И., Литвиненко Д. А. Высокопрочная строительная сталь.

М., «Металлургия», 1972.

13.Легейда Н. Ф. Исследование свойств термически упрочненных толстых

листов из полуспокойной стали СтЗпс. Материалы второго совещания по полуспокойиой и закупоренной стали. Харьков, 1963.

14.Флоров- И. К. Некоторые вопросы применения термически упрочненной

низкоуглеродистой стали в решетчатых конструкциях типа подстропильных ферм. Автореф. дисс. ЦНИИСК. М., 1970.

15.Жердев А., Вайнтрауб С., Глебова В., Литвиненко Д., Никитин В., Зандберг С., Мединская Н., Рубенчик Ю., Крошкан В. Термоупрочненная тол­

столистовая сталь 10Г2ФР для сварных конструкций. Листок технической ин­ формации № 28. Издание ВНИИПГхимнефтеаппаратуры. Волгоград, 1970.

16. Гладштейн Л. И., Кузьмин Ю. П. Свариваемость закаленной низколе­

гированной конструкционной стали. «Сварочное производство», 1963, № 7.

17.Соколовский П. И., Одесский П. Д. Свойства опытно-промышленных

партий стали повышенной и высокой прочности. Металлические конструкции ЦНИИСК. М„ Стройиздат, 1968.

18.Рекомендации по применению низколегированных сталей 14Х2ГМР и 14ХМНДФР для сварных конструкций. Издание Института электросварки им. Е. О. Патона АН УССР. К., 1970.

155

19.Ильясевич С. А. Роль и значение сталей повышенной и высокой проч­

ности в строительных металлических конструкциях. Сб. «Металлические кон­ струкции» (под ред. В. А. Балдина). М., Стройиздат, 1968.

20.Мкрчанц ІО. С. Исследование работы составных балок двутаврового

профиля из алюминиевых сплавов. Сб. «Строительные конструкции из алюми­ ниевых сплавов». ЦНИИСК АСнА СССР. М., Стройиздат, 1962.

21.Ольков Я. И., Степаненко А. Н. Методические указания по расчету и

примеры расчета металлических балок с тонкими волнистыми стенками. Изда­ ние Хабаровского политехнического института, 1972.

22.Кунщкий Л. П. Влияние ограничения деформаций в балках из метал­

лов повышенной прочности и деформативности.. Известия высших учебных заведений. «Строительство и архитектура», № 1, Новосибирск, 1968.

23.Кунацкий Л. Л. Определение веса и высоты металлических балок с

учетом ограничения деформаций. «Промышленное строительство и инженер­ ные сооружения», 1971, № 5.

24.Кунацкий Л. П. Оптимальное проектирование составных балок из

высокопрочных сталей. Сб. «Мегалеві та пластмасові конструкции. Вып. 1. К., «Будівельник», 1939.

25.Кочергова Е. Е. Усталостная прочность соединений и конструкций из сталей разных марок. Сб. «Металлические конструкции» (под ред. В. А. Бал­ дина). М., Стройиздат, 1968.

26.Сатовский Б. И. Применение низколегированных высокопрочных ста­

лей в узлах экскаваторов. Сб. «Сварка высокопрочных низколегированных сталей». Издание НИИииформтяжмаш. М., 1971.

27.Шавшукова Р. С.. Флоров Р. С., Булгаков А. Е. Усталостная прочность

сварных соединений стали 14Х2ГМР. Там же.

28. Аснис А. Е., Иващенко Г. А. Повышение вибрационной и ударной

прочности сварных соединений из сталей повышеной прочности. Сборник ин­ формационных материалов, № 8. (под ред. М. М. Жербина). Издание Минтяж-

строя СССР. М., 1970.

29.Лихтарников Я. М. Металлические конструкции. Методы технико-эко­

номического анализа при проектировании. М., Стройиздат, 1968.

30.Ладыженский Д. В. Исследование веса и конструктивного коэффициен­

та ферм. Сб. «Материалы по металлическим конструкциям» ЦНИИГГроект-

стальконструкция. Вып. 14. М., Стройиздат, 1969.

31.Стрелецкий Н. С., Стрелецкий Д. И. Проектирование и изготовление эко­

номичных металлических конструкций. М., Стройиздат, 1964.

32.Флоров Р. С., Смирнягин ІО. В. Результаты экспериментального про­

ектирования стропильных ферм из высокопрочных сталей. Сб. «Металличе­ ские конструкции». Вып. 21 (под ред. Р. С. Флорова). Издание Уральского

ПромстройНИИпроекта. Свердловск, 1968.

33. Лихтарников Я- М., Колесниченко В. Г., Ладыженский Д. В., Клы­ ков В. М., Левченко В. Н. Руководство по вариантному проектированию ме­

таллических конструкций. Издание Донецкого политехнического института. До­

нецк, 1971.

34. Строительные металлические конструкции (под ред. Я. М. Лихтарни-

кова). Донецк, «Донбасс», 1970.

35. Чепланов В. И. Ценообразование в черной металлургии. М., «Метал­

лургия», 1971.

36.Мельников Н. П. Эффективное применение стали в строительстве. Сб.

«Материалы по металлическим конструкциям». Вып. 11. М'., Стройиздат, 1966.

37.Кузнецов А. Ф. Особенности технологических операций при изготовлении

конструкций из высокопрочных сталей. Сб. «Совершенствование производства

металлических

конструкций». Тезисы

докладов к всесоюзному совещанию.

М., Стройиздат,

1971.

k

38. Чернашкин В. Г., Москвитин В.

С. Изготовление конструкций из высо­

копрочных сталей. Материалы совещания по металлоконструкциям. М., Строй­ издат, 1967.

39. Цальман Л. Б. О технологии изготовления деталей стальных конструк­

ций из высокопрочной стали. Сб. «Совершенствование производства метал-

156

лических . конструкций». Тезисы докладов к Всесоюзному совещанию. М., Стройнздат, 1971.

40. Лихтарников Я. М., Ладыженский Д. В. Эффективность применения ста­

лей повышенной и высокой прочности в строительных конструкциях. Сб. «Ин­ формационные материалы», № 8 (под ред. М. М., Жербина). Издание Миш

тяжстроя СССР. М., 1970.

41. Установление области и разработка технико-экономических показателей применения в строительстве металлоконструкций из сталей повышенной и вы­ сокой прочности. Научно-технический отчет по теме № 6846. Издание ЦНИИПроектсталькоиструкция. М., 1968.

42. Сб. «Металлические конструкции» (под.ред. В. А. Балдина). М., Строй­

нздат, 1968.

43.Рекомендации по эффективному применению низколегированных сталей

спределом текучести до 50 кг/мм2 в строительных металлоконструкциях.

Ииформ. сб. «Проектирование металлических конструкций». Вып. 6. М., 1970.

44.Флоров Р. С., Володарский Б. Я-, Смирнягин Ю. В. Эффективность ме­

таллических конструкций из ваиадийсодержащих сталей повышенной и высо­ кой прочности. Материалы совещания по металлоконструкциям. М., Стройиздат, 1967.

45.Лихтарников Я. М., Ладыженский Д. В. Области рационального приме­

нения сталей повышенной и высокой прочности в одноэтажных промышленных зданиях. Реф. Инф. Сб. «Строительные материалы и изделия» Вып. 4. К., «Внща школа». 1970.

46.Ладыженский Д. В. О применении высокопрочной стали в подкрановых

балках. Сб. «Вопросы совершенствования строительства». Издание Донецкого политехнического института, 1971.

47.Поповский Б. В., Чолоян Г. С., Примаков Ю. В., Зелингер Е. Л., Ицен-

ко ІО. К-, Данилова М. П. Сооружение и прочностные испытания опытных ре­ зервуаров емкостью 15, 30 и 50 тыс. м3 ЦНИИТЭнефтехим. М., 1973.

48.Бойтон Р. Висячий мост через р. Тахо в Лиссабоне. «Гражданское

строительство» (перевод с англ.), 1966, № 2.

49.Применение высокопрочных сталей снижает вес моста с пролетным строением из сплошных балок. «Гражданское строительство» (перевод с англ.), 1964. № 1

50.Блоджетт О. Сварные главные балки мостов. «Гражданское строитель­

ство» (перевод с англ.). 1964, № 1.

51. I. Bedton а Р. G. Ionas. Welding of High-strength Low-alloy Structural

Steel for bridges. «Welding Journal», 1960, № 11.

52.Leonard, Hollistes G. A. Design and Fabrication by «Welding Journal»

1960, № 6..

53.Касаткин Б. С., Мусияченко В. Ф„ О выборе сварочных материалов для

механизированной и ручной сварки низколегированных термически упрочнен­ ных сталей с сгт = 49-^75 кг/мм2. Сборник трудов «Свариваемость термически

упрочненных сталей». Вып. 70. М., «Недра», 1967.

54. Жербин М. М., Трофимович В. В. Предварительное напряжение метал­

лических конструкций в тяжелом оборудовании для открытых работ. «Уголь Украины», 1966, № 2.

55.Фокс Д. Экономичность применения высокопрочной стали в конструкции

резервуаров. «Гражданское строительство» (перевод с англ.), 1963, № 4.

56.Doty W. D. Welding of Quenched and Tempered Steels. «Welding Journal»,

1956, № 7.

57.Now Welding Meets Space Age Needs. «Wieding Design and Fabrication»,

1962. № 2.

58. Строительство самого большого в мире крытого стадиона. «Граждан­ ское строительство» (перевод с англ.), 1964, № 1.

59.Жербин М. М„ Балинский С. И., Духовный С. И. Транспортно-отваль­

ные мосты и отвалообразователн. К., «Техника», 1968.

60.Жербин М. М. Научные основы создания и коренного совершенство­

вания транспортно-отвального оборудования карьеров и металлоемкого обо-

157

рудования угольных шахт. Реферативная информация вып. 5, К., «Вища шко­ ла», 1971.

61.Жербин М. /VI Применение новых высокопрочных сталей и предвари­

тельного напряжения в транспортно-отвальных мостах. Сб. «Горные, строи­ тельные и дорожные машины», Киев, «Техника», 1966, № 4.

62.Жербин. -М. М. Эффективность применения новых высокопрочных ста­

лей в угольной промышленности. Издание УкрНИИНТИ. К., 1968.

63.Касаткин Б. С., Жербин М. М., Тарноградский В. П., Минеев Э. А.

Перекрытие М-87 шахтной механизированной крепи из новых высокопрочных сталей. «Уголь Украины», 1967, № 8.

64.Касаткин Б. С., Жербин М. М., Терентьев Б. В., Цейтлин Г. М. Уве­

личение несущей способности стальной арочной крепи. Реферативная инфор­

мация МВнССО УССР, 1970, № 4.

65. Жербин М. М., Пермяков В. А., Попроцкий П. И. Исследование глав­

ных ферм транспортно-отвальных мостов жесткошпренгелыюй системы. Сб. «Металлические и пластмассовые конструкции». Вып. № 3. Киев, «Будівельник», 1973.

66. Карась А. И. Некоторые вопросы экономики башенных копров. Сборник информационных материалов № 8 (под ред. М. М. Жербина). Издание Мин-

тяжстроя СССР. М., 1970.

67. Жербин М. М. О применении стальных тонкостенных цилиндрических

оболочек в башенных копрах для многоканатпых подъемов. «Уголь Украины», 1968, № 2.

68.Жербин М. М., Трофимович В. В., Нилов А. А., Владимирский В. А., Синцов Д. Д. Применение сталей высокой прочности в башенных копрах для

многоканатных подъемов. Сборник информационных материалов, № 8 (под ред. М. М. Жербина). Издание Минтяжстроя СССР. М., 1970.

69.Жербин М. М. Применение низколегированных высокопрочных сталей

вгорном оборудовании. Сб. «Свайка высокопрочных низколегированных ста­ лей». Издание НИИпнформтяжмаш. М., 1971.

О Г Л А В Л Е Н И Е

В в е д е н и е ............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

3

Г л а в а

I. Стали для металлических конструкций, поставляе­

5

мые в

горячекатаном состоянии

. ■ ...........................................

 

 

 

§ 1. Современные направления в развитии производства ста­

5

лей для сварных металлических конструкций .............................

(обычной

§ 2. Углеродистые

стали

обыкновенного

качества

9

прочности) ................................................................................................

 

 

 

 

 

 

.

§ 3. Низколегированные стали (повышенной прочности) .

20

Г л а в а

II. Высокопрочные строительные стали для металличе­

 

ских конструкций, поставляемые в термически обработанном со­

 

стоянии

.....................................................................................................

упрочнение — способ повышения

 

28

 

§ 4. Термическое

прочности

 

строительных сталей

.

............................................................... 28

29

§ 5. Термическое упрочнение углеродистой стали СтЗ . . .

 

§ 6. Термически упрочненные рядовые низколегированные стали

31

с пределом текучести до 50 кг/мм3

..........................................................

 

 

.

§ 7. Низколегированные стали с нитридным упрочнением .

37

§ 8. Специально легированные термически упрочненные стали

 

высокой прочности с пределом текучести 60 кг/мм2 и выше

41

бейнитной или мартенситной структурой

....................................

 

 

§ 9. Термически упрочненные стали высокой прочности, приме­

48

няемые за р у б е ж о м ..............................................................................

 

 

 

 

 

 

§ 10. Особенности сварки высокопрочных сталей и сварочные

51

материалы.............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

III. Некоторые особенности проектирования метал­

60

лических конструкций из высокопрочных сталей....................................

 

60

§ И. Общие п о л о ж ен и я ............................

 

 

■ ......................................

 

 

61

§

12. Расчетные сопротивления .................................................................

 

 

 

 

§

13. Основные положения проектирования элементов конструк­

62:

ций из

высокопрочных с т а л е й ..................................................................

 

 

 

 

§

14. Влияние переменной нагрузки на сварные конструкции из

84

сталей высокой прочности......................................................................

 

металлоконструкций из высоко­

§

15. Соединения

элементов

 

прочных сталей....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

88

Г л а в а

IV. Некоторые вопросы выбора и экономики примене­

 

ния сталей повышенной и высокой прочности для металличе­

91

ских кон струк ц и й ..........................................................................................

 

 

 

на более

прочные •

§ 16. Экономия металла при заменесталей

91

§

17. Стоимость строительных с т а л е й ....................................

 

.

101

§ 18. Влияние применения высокопрочных сталей на трудоем­

103

кость и стоимость изготовления...............................................................

 

 

 

.

§

19. Стоимость конструкций

извысокопрочных сталей .

105

§ 20. Общие рекомендации по выбору классов и марок сталей

 

для металлических конструкций и областей их рационального

ПО

прим енения......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

в

Г л а в а

V. Примеры применения сталей высокой прочности

116

строительных металлических

конструкциях-......................................

 

 

§ 21. Башенные конструкции

.....................................................................

 

 

 

 

116

159

§ 22. Применение высокопрочных сталеіі в мостах .

. . .

120

§ 23. Применение высокопрочных сталей в каркасах

граждан-

ских з д а н и и ......................................................................................

 

 

.

126

§ 24. Применение высокопрочных сталей в листовых конструк­

128

циях .

сталей

зарубежом

§ 25. Примеры применениявысокопрочных

130

Г л а в а VI. Примеры применения сталей высокой

прочности в

 

строительных и технологических металлических конструкциях

 

горной промышленности...................................................................

 

 

136

 

§ 26. Применение высокопрочных сталей в металлических кре­

 

пях угольных ш а х т ............................................................................

 

 

136

 

§ 27. Стальные цилиндрические бункеры-питатели

угольных

 

ги д р о ш а х т ..............................................................................................

 

 

141

 

§ 28. Эффективность применения высокопрочных сталей и но­

 

вые системы металлических копров для

угольных и рудных

 

ш а х т ........................................................................................................

 

 

141

 

§ 29. Общие направления использования сталей высокой проч­

149

ности в оборудовании для угольныхи рудных карьеров

'. .

Михаил Михайлович Жербин

 

 

В Ы С О К О П Р О Ч Н Ы Е С Т А Л И

 

 

 

 

 

Р е д а к т о р А . И . С о л о в ь е в а

 

 

 

О б л о ж к а х у д о ж н и к а Е. Н . В о л к о в и н с к о й

 

 

 

Х у д о ж естве н н ы й р е д а к т о р В .

А .

В л а с е н к о

 

 

 

Т ех н и ч еск и й

р ед а к т о р

О. Г . Ш ул ьж ен к о

 

 

 

 

 

К о р р ек то р Е . А . Ш у л ы к

 

 

 

Б Ф

04989. С д ан о

в

н аб о р II.

V II . 1973

г.

П о д п и са н о

к

п е ­

ч ати

30. X I. 1973

г.

Б у м а г а ти п о г р а ф с к а я

№ 2, 6 0 Х 9 0 '/ю = 5

б у м а ж н ы х ,

10 ф и з .,

10 у ел .

п еч атн ы х ,

10.38 у ч .-р з д .

л.

 

 

Т и р а ж 4000.

Ц ен а

62

коп . З а к .

1599.

 

 

И зд а т е л ь с т в о

« Б у д івел ьн н к » -,

К и ев,

В л а д и м и р с к а я ,

24.

 

.

К и е в ск ая

ф а б р и к а

п еч атн о й

р е к л а м ы .

 

 

 

 

 

К и ев . В ы б о р гс к а я , 84.

 

 

 

КИЕВ-1974

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ