1
УДК 621.86.078: 531.539.3: 620.170.1
Оценка работоспособности металлоконструкций ГПМ
при наличии усталостных трещин
© В.А. Подгорбунский, Н.А. Орехов, В.И. Сероштан
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга, 248000, Россия
Изложены теоретические предпосылки оценки напряженно-деформированного
состояния элементов металлоконструкций грузоподъемных машин
(
ГПМ
)
при
наличии повреждений в виде усталостных трещин. Приведены результаты ана-
литического исследования процесса оценки работоспособности поврежденных
крановых металлоконструкций. На основе исследований предложена методика
оценки работоспособности металлоконструкций ГПМ при обнаружении в них
усталостных трещин. Обозначены мероприятия по продлению срока службы кра-
новых металлоконструкций с усталостными трещинами, включающие ремонтные
работы по усилению поврежденных участков заваркой трещин в вертикальных
листах балок, в поясных листах и в листах крепления кронштейнов. Предложен
метод проверочного расчета металлоконструкций ГПМ с учетом проведенных
ремонтных работ.
Ключевые слова:
металлоконструкции, ГПМ, проверочный расчет, усталостные
трещины, оценка работоспособности.
При исследовании технического состояния мостовых кранов как
характерных представителей ГПМ, отработавших более 10 лет на
предприятиях Калужской области, было установлено, что в процессе
эксплуатации в силу особенностей конструкции и действующих на
них циклических нагрузок в металлоконструкциях возникают уста-
лостные трещины. Характер их развития бывает весьма разнообра-
зен. При некоторых условиях возникновение и развитие трещины
происходит с большой скоростью, а значит, конструкция разрушает-
ся почти мгновенно. В других случаях трещина возникает, медленно
увеличивается, а затем останавливается в своем развитии или разви-
вается с определенной скоростью, зависящей от интенсивности экс-
плуатации крана [1].
Исследования показали, что основным местом появления трещин
являются элементы с переменным поперечным сечением, где изменя-
ется напряженное состояние металлоконструкции, особенно при дей-
ствии динамических нагрузок. Рассмотрим некоторые вопросы меха-
низма образования трещин и оценки работоспособности конструкции
при их наличии [2–6].
Наиболее характерными являются случаи появления трещины, с
которой металлоконструкция работает некоторое время до ее обна-
ружения при очередном профилактическом осмотре. При этом необ-
ходимо определить, остановилось ли развитие трещины или в кон-
