Москва +7 (495) 789 36 38
Главная страница/ Знания/ Статьи/ Экспертиза проектной документации/

Механизм возникновения дефектов и их идентификация

* Данный материал старше двух лет. Вы можете уточнить у автора степень его актуальности.


В процессе нагружения конструкций изменение их напряжен­ного состояния приводит к образованию трещин: сначала мик­ротрещин, которые, накапливаясь, постепенно перерастают в крупные трещины. Опыт эксплуатации и натурные обследования показывают, что уже после 4-6 лет эксплуатации в подкрановых конструкциях появляются первые повреждения: расстраиваются крепления подкрановых и тормозных балок к колоннам, а также соедине­ния их между собой; возникают усталостные трещины в свар­ных швах и стенке около верхнего пояса балок; в клепаных бал­ках ослабляются заклепки верхнего пояса и появляются трещи­ны в уголках. В сварных подкрановых балках часто появляются продольные трещины в верхнем поясном шве или в околошовной зоне у торца балки.

Оспорить заключение судебного эксперта
Оспорить заключение судебного эксперта

Эксперты проверят обоснованность Заключения.
Стоимость от 25 тыс., срок от 2 дней

При прогибе балки происходит поворот ее опорного сечения вокруг края фактической опоры (по грани колонны), вследствие чего верх торца балки несколько приподнимается. При перехо­де катка крана с одной балки на другую увеличивается динами­ческий эффект нагрузки. Конец сварного шва у торца балки яв­ляется концентратором напряжений. Совокупность вышеуказан­ных факторов и является причиной возникновения трещин у торцов балки. Такие же повреждения часто появляются между ребрами жесткости. Они начинаются в сварном шве или около­шовной зоне и, развиваясь с течением времени, достигают дли­ны 1—3 м, и часто распространяются на стенку. Местный крутящий момент от внецентренного приложения вертикальных давлений вызывает растягивающие напряжения на одной из сторон стенки-балки и приводит к усталостному ее разрушению.

Нередко продольные трещины в стенке у верхнего пояса свар­ных балок появляются около ребер жесткости, что вызвано кон­центрацией напряжений у ребер, а также остаточными напряже­ниями от сварки. Во многих случаях в сварных балках появляются трещины на конце ребер жесткости по сварному шву или по металлу ребра вблизи шва, прикрепляющего ребро к верхнему поясу. Иногда эти трещины распространяются с ребра на металл стенки балок. Основной причиной появления трещин являются воздействия в верхнем поясе местных крутящих моментов, возникающих от вышеуказанных причин. Поперечные трещины в верхних поясных листах возникают у отверстий, в листах верхнего пояса, служащих для креплений рель­сов, и постепенно распространяются к краю пояса балки. Часто трещины в стенке балки появляются у концов коротких ребер же­сткости, такие трещины возникают преимущественно в высоких балках с относительно гибкой стенкой при пролетах12 ми более.

Местные прогибы верхних поясов ферм являются следстви­ем нарушения правил эксплуатации при использовании балок для зачаливания блоков и тросов при подъеме и перемещении обо­рудования. При обследовании подкрановых конструкций проверяются:
состояние верхнего пояса шва и околошовной зоны, в пер­вую очередь на предмет выявления трещин. Появление тре­щин разных направлений возможно в верхней части стен­ки, а также под коротким ребром жесткости. Желательно осмотр этих участков проводить с обеих сторон балки. Тща­тельный осмотр этих мест производится по всей длине под­крановых балок; 
выполнение требований к качеству и расположению завод­ских стыков швов поясов и стенок балок, швов приварки ребер жесткости. В неразрезных балках особое внимание уделяется швам в монтажных стыках;
местные прогибы и искривления элементов, наличие гри­бовидных поясов, погнутости их между ребрами жесткости; состояние соединения тормозных конструкций с верхним поясом балок. Необходимо проверить наличие швов сверху и снизу листа, продольных трещин в листе или по шву; 
узлы примыкания тормозных конструкций к колоннам (на­личие разрушенных швов или болтовых соединений); 
узлы соединения балок между собой на опорах, а также с колоннами. Конструктивные решения этих узлов различ­ны, что определяет разнообразие видов их повреждений; 
состояние нижних опорных узлов подкрановых балок, ан­керных болтов, прокладок. Особое внимание следует уде­лять этим узлам в неразрезных балках, в которых переда­ются отрывающие реакции; 
в узлах с передачей усилий через строганые торцы — плот­ность сопряжения опорных ребер с плитой колонны, зазо­ры и перекосы;
вертикальность подкрановых балок и взаимное их распо­ложение на опорах;
состояние крепления рельса к подкрановым балкам, ослаб­ление и разрушение крючьев и болтов, прижимных планок и т.п.; 
состояние рельсов и подкрановых балок, прямолинейность рельсовых путей; 
состояние ограниченных упоров кранов.

В клепаных подкрановых балках также встречаются поврежде­ния отмеченных выше типов. Они аналогичны повреждениям сварных балок и вызываются теми же причинами. Однако отсут­ствие остаточных напряжений от сварки, большая податливость заклепочных соединений и утолщение верхней части стенки балки полками поясных уголков облегчают условия работы клепаных балок, поэтому повреждения в них появляются позже, чем в свар­ных балках. Массовым повреждением клепаных подкрановых балок явля­ется ослабление и повреждение заклепок верхних поясов. Горизонтальные заклепки крепления поясных уголков к стенке повреждаются вследствие кручения верхнего пояса, вызванного внецентренным приложением нагрузки. Вертикальные заклепки крепления верхнего поясного листа к уголкам повреждаются вследствие возникновения напряжения от общего изгиба балки при внецентренно приложенной нагрузке. Наиболее характерными повреждениями крановых рельсов являются: износ верхних и боковых граней головки, поврежде­ния рельсов в местах стыков и трещины в швах.

Повреждение крановых упоров заключается в ослаблении их креплений, остаточных деформациях, а при сильных ударах и в разрушении. Повреждения подкрановых конструкций общей поверхност­ной коррозией, как правило, незначительны благодаря мощно­сти сечений и слабому воздействию агрессивной производствен­ной среды. Количественная характеристика отдельных видов поврежде­ний и времени их возникновения позволяет дать общую оценку надежности подкрановых конструкций, выявить наиболее сла­бые места и разработать мероприятия по восстановлению их эксплуатационных качеств. Кроме основных несущих конструкций, образующих каркас зданий, в производственных зданиях имеется большое количе­ство различных конструкций: рабочие площадки, пути для под­весного транспорта и др.

Опасные повреждения в элементах конструкций рабочих пло­щадок возникают в результате воздействия динамических под­вижных нагрузок а также высоких температур в горячих цехах. Повреждения конструкций рабочих площадок являются анало­гичными для балочных конструкций. При обследовании рабо­чих площадок внимание следует обратить на ослабление сече­ний балок и настила различными вырезами для выпуска тех­нологических коммуникаций, а также на состояние узлов сопряжения второстепенных и главных балок с колоннами, мон­тажных стыков между собой, вставок между балками, на состоя­ние стоек и связей по ним. При обследовании конструкций подвесного транспорта сле­дует обратить внимание на ослабление креплений ездовых ба­лок на опорах, изменение геометрического положения путей, происходящих от неравномерной осадки несущих конструкций и приводящих к накоплению остаточных деформаций. При оценке технического состояния стальных конструкций, пораженных коррозией, прежде всего необходимо определить вид коррозии и ее качественную и количественную характеристики.

Различают следующие основные виды коррозии стальных конструкций. Сплошная — характеризуется относительно равно­мерным распространением коррозии по всей поверхности; пят­нами — небольшой глубиной проникновения коррозии по срав­нению с поперечными размерами поражений; язвенная — появ­лениями на поверхности металла отдельных или множественных повреждений, глубина и поперечные размеры которых (от до­лей миллиметра до нескольких миллиметров) соизмеримы; то­чечная (питтинговая) — представляет собой разрушение в виде отдельных мелких (не более 1—2 мм в диаметре) и глубоких (глу­бина больше поперечных размеров) язвочек; межкристалличес- кая — относительно равномерным распределением множествен­ных трещин на больших участках элементов (глубина трещин обычно меньше, чем их размеры на поверхности).

К качественным характеристикам коррозии относятся плот­ность, структура, цвет и химический состав продуктов коррозии. Качественные характеристики определяют путем лабораторных исследований продуктов коррозии, а цвет — визуально. К количественным показателям коррозионных поражений относятся их площадь, глубина коррозионных язв, величина потери сечения, скорость коррозии. Поверхность элементов конструкций, подлежащих обследо­ванию, необходимо очистить от пыли, грязи, жировых загряз­нений, легко отслаивающихся старых покрытий и продуктов коррозии. Поверхности элементов в плоскостях, в которых проводят инструментальные измерения, необходимо очищать до металлического блеска механическими щетками, а затем мелкой шлифовальной шкуркой. Площадь коррозионных поражений с указанием зоны их рас­пространения выражают в процентах площади поверхности кон­струкций.

Толщина элементов, поврежденных коррозией, замеряется не менее, чем в трех сечениях по длине элемента. В каждом сече­нии выполняется не менее трех замеров. При сплошной корро­зии толщина элементов измеряется с помощью штангенцирку­лей, микрометров или механических толщиномеров. Толщина замкнутых профилей определяется с помощью ультразвуковых толщиномеров. При язвенной коррозии, а также при наличии питтингов глу­бину коррозионных язв измеряют с точностью0,1 ммс помо­щью измерительных скоб или прибора Тимашева. Величина потери сечения выражается в процентах начальной толщины. В качестве начальной толщины элемента принимает­ся его толщина в местах, не поврежденных коррозией, или, при отсутствии таких мест, по номинальным данным, приведенным в проекте или в сортаменте. Для определения величины потери сечения в нескольких местах по длине и по сечению элемента микрометром или штангенциркулем с точностью до0,05 ммиз­меряется его толщина. Разность между начальной и измеренной толщинами, выраженная в процентах, дает среднестатическую величину потери сечения.

Косвенную величину коррозионных потерь можно определить путем измерения толщины слоя продуктов коррозии. Величина коррозионных потерь с одной стороны элемента примерно рав­на 1/3 толщины слоя окислов. Для оценки состояния лакокрасочных покрытий необходимо обращать внимание на изменение цвета, размягчение и охруп­чивание, наличие признаков шелушения, отслаивание, образо­вание сыпи и пузырей, наличие или отсутствие продуктов кор­розии на поверхности покрытия или под ним. Адгезию покрытия определяют методом решетчатого надреза по ГОСТ 15140—78*. Толщину покрытия измеряют толщиноме­рами ИТП-1 или MT-300, а сплошность дефектоскопами ЛКД-1 или ЛД2. Оценку защитных свойств металлических покрытий и свойств лакокрасочных покрытий производят путем сопоставления фак­тического состояния покрытий с нормативными требованиями.

Стойкость металлов определяется при равномерной коррозии средней скоростью разрушения, при неравномерной коррозии — глубиной проникновения отдельных коррозионных разрушений (язв), мм/год. При обследованиях конструкций из высокопрочных термо­обработанных сталей, а также конструкций, работающих при высоких или пониженных температурах, используются металло­графические методы исследования коррозии, которые позволя­ют выявить межкристаллические или внутрикристаллические коррозионные поражения и их конфигурацию. Если работы по обследованию конструкций особо ответствен­ных объектов проводят в течение нескольких лет, то рекомен­дуется включить в программу обследований проведение натур­ных коррозионных испытаний образцов из материалов, соот­ветствующих материалам обследуемых конструкций, и из более коррозионно-стойких материалов, которые можно использовать при замене конструкций, а также образцов с защитными покры­тиями, соответствующими примененным для обследованных конструкций, и с более стойкими покрытиями. Условия испы­таний образцов должны соответствовать наиболее жестким ус­ловиям, в которых эксплуатируются конструкции данного вида.

 

Дата редакции: 08.04.2014




Теги:

Бесплатная консультация

Наталья СтаниславовнаСпециалист

+7 (800) 500-76-44


info@ceur.ru


c 9.00 до 20.00

.

 




вверх

Бесплатная консультация


Спасибо, мы скоро свяжемся с вами.
Заказать звонок
Спасибо, мы скоро свяжемся с вами.
Данный сайт использует «cookie» и сторонние интернет-сервисы для сбора информации технического характера и статистической информации. Оставаясь на сайте вы соглашаетесь с Политикой защиты и обработки персональных данных. Ok