автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Ресурс пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов

. I., н , .* /4 ь

РГ6 ОД

На правах рукописи

Ильина Оксана Юрьевна

РЕСУРС ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ТРАНСПОРТЕРНЫХ ГАЛЕРЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2000

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Еремин К.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Губайдуллин Р.Г. кандидат технических наук, и.о. доцента Плотников В.А.

Ведущая организация - ОАО «Белорецкий металлургический

комбинат»

Защита состоится « НО, » С^КС^ЬЬсЛ^ 2000 г. в ^З^час. на заседании диссертационного совета в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И, Носова по адресу: г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, Малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь диссертационного совета /~]\4/ кандидат технических наук, доцент(. ^

'Кришан А.Л.

ьте .4 -08£ .051 -1,0

ти -082 .051 -у ,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Транспортерные галереи металлургических комплексов интенсивно эксплуатируются в течение длительного периода — 40 лет и более. Конструкции галерей воспринимают как статические, так и циклические нагрузки, котбрые изменяются за годы эксплуатации (в основном, в сторону увеличения нагрузок). Галереи работают в условиях агрессивных сред, испытывают температурные воздействия. В сварных конструкциях пролетных строений транспортерных галерей существуют начальные дефекты сварки (поры, подрезы, непровары, шлаковые включения и т.д.), которые под воздействием циклического нагружения и условий эксплуатации являются инициаторами усталостных трещин. За время дальнейшей эксплуатации усталостные трещины увеличивают свои размеры. Кроме того, происходит рост числа дефектов, накапливаются коррозионные повреждения. При достижении дефектами «критических» размеров или «критической суммы» возможно обрушение конструкций. В свою очередь, аварии транспортерных галерей ведут к экономическим потерям, нанесению ущерба окружающей среде и, в ряде случаев, к человеческим жертвам. Таким образом, возникает необходимость оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей с учетом накопленных повреждений и изменившихся условий эксплуатации, а также разработки мероприятий и рекомендаций по безаварийной эксплуатации пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

Цель работы. Корректировка методики оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов на стадии роста усталостной трещины с учетом влияния вибрации и кручения пролетных строений и накопленных в процессе эксплуатации повреждений.

Научную новизну работы составляют:

- результаты экспериментально-теоретических исследований режимов нагружения, вибрации, прогибов и кручения пролетных строений угольных и коксовых транспортерных галерей металлургических комплексов;

- методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, позволяющая определить коэффициент асимметрии цикла нагружения с учетом фактической нагрузки на транспортере и вибрации пролетного строения на стадии роста усталостной трещины;

- методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

Практическое значение работы.

- Скорректирована методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов с учетом накопленных повреждений, влияния вибрации и кручения пролетных строений.

- Разработана методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей, разработаны рекомендации по повышению ресурса и дальнейшей эксплуатации пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

Реализация научных исследований.

Скорректированная методика оценки ресурса, разработанная методика назначения периодов обследований пролетных строений, а также разработанные рекомендации по повышению ресурса пролетных строений транспортерных галерей предложены для практического применения при оценке остаточного ресурса, планировании обследований пролетных строений транспортерных галерей и проведении ремонтных работ в ЗАО «Русская металлургическая компания», ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Магнитогорский цементно-огнеупорный завод», ОАО «Магнитострой».

Основные положения диссертации включены в курс лекций «Металлические конструкции. Спецкурс», методические указания и учебные пособия по курсу «Металлические конструкции».

Апробация работы.

Основные результаты экспериментальных исследований и положения диссертации представлялись на:

- Международной конференции «Экологические проблемы Промышленных зон Урала», г. Магнитогорск, 1997 г.

- Российско-Ирландском научно-техническом семинаре «Экология строительства и эксплуатации зданий и сооружений», Ирландия, 1997 г.

- Научно-практической конференции «Приборное обеспечение науки, промышленного и сельскохозяйственного производства, жилищно-коммунального хозяйства», г. Москва, 1997 г.

- II международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности металлических конструкций и методы их решения», г. Санкт-Петербург,

1997 г.

- Международной научно-технической конференции «Надежность строительных элементов и систем», г. Самара, 1997 г.

- Международной научно-технической конференции «Современные проблемы строительного материаловедения», г. Пенза,

1998 г.

- II научно-техническом семинаре «Проблемы хранения, переработки и использования вторичного сырья», Швейцария, г. Лозанна, 1998 г.

- Научно-техническом семинаре «Добыча и переработка твердых горючих полезных ископаемых», ЮАР, г. Йоханнесбург, г. Кейптаун, 1998 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ в научных журналах, сборниках статей и материалах конференций.

Структура » объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы. Содержит 151 страницу машинописного текста, включая 48 рисунков и 26 таблиц. Список литературных источников содержит 132 наименования.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований:

- режимов нагружения пролетных строений транспортерных галерей и полученные данные о размахе напряжений от загруже-ния транспортеров рабочей нагрузкой;

- вибрации пролетных строений и полученные данные о размахе напряжений от вибрации пролетных строений;

- прогибов и поворотов поперечных сечений транспортерных галерей при загружении транспортеров рабочей нагрузкой.

2. Формулы для оценки коэффициента асимметрии цикла на-гружения пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, учитывающие неравномерность загружения транспортеров рабочей нагрузкой и вибрацию пролетных строений.

3. Скорректированная методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов на стадии роста усталостной трещины; методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, находящихся в эксплуатации; рекомендации по повышению ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, а также использование математических моделей механики разрушений, изложена цель исследований, проведенных в работе над диссертацией, и основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обоснованию цели и задач исследования на основе анализа причин повреждений и разрушений галерей промышленных предприятий, исходной дефектности сварных соединений и несовершенств конструктивных решений, нормативных и предлагаемых методов оценки ресурса циклически нагруженных металлоконструкций.

Приведены примеры разрушения транспортерных галерей на Со-лигорском калийном комбинате, заводе «Магнезит» в г. Сатка, на металлургическом комбинате в Темир-Тау, складе заполнителя в г. Братск, ряде коксохимических производств металлургических комплексов и др., отмеченные в открытой печати. Дан анализ причин разрушений решетчатых сварных металлоконструкций (Беле-ня Е.И., Беляев Б.Ф., Броек Д., Васильченко Г.С., Горпинченко В.М., Губайдуллин Р.Г., Дмитриев Ф.Ф., Емельянов О.В., Заикин А.И., Злочевский А.Б., Лащенко М.Н., Махутов H.A., Шкинев А.Н. и др.). Отмечено, что инициаторами усталостных разрушений являются начальные технологические дефекты сварки (непровары. подрезы, скопления пор и шлаковых включений и др.). На основе анализа работ Карзова Г.П., Куркина С.А., Монова В.Т., Одесского

П.Д., Тимофеева Б.Т., Becher P.E., Lenoe E.M. и др., определены наиболее вероятные размеры исходных технологических дефектов. Отмечено, что при дальнейшем циклическом нагружении конструкций исходные дефекты трансформируются в усталостные трещины на ранней стадии эксплуатации (Бондарович Л.А., Воро-нецкий А.Е., Губайдуллин Р.Г., Злочевский А.Б., Махутов H.A., Ханухов Х.М. и др.). Ресурс конструкции определяется стадией роста усталостных трещин до критических размеров.

Отмечено, что за годы дальнейшей эксплуатации в циклически нагруженных металлоконструкциях появляются дефекты и повреждения, наличие которых влияет на ресурс конструкции.

Анализ реальных условий эксплуатации показал, что низкие температуры (Воронецкий А.Е., Злочевский А.Б., Кошелев П.Ф., Ларионов В.В., Махутов H.A., Одесский П.Д., Осташ О.П., Покровский В.В., Трощенко В.Т., Ханухов Х.М., Чудновский А.Д., Ярема С.Я., Clark W.G., Kawasaki Т. И др.), остаточные сварочные напряжения (Бабаев A.A., Бабаев A.B., Злочевский А.Б., Игнатьева B.C., Кулахметьев P.P., Ларионов В.В., Мельничук П.П., Труфяков В.И., Глинка Г., Холл У., Kanazawa Т., Parker А. и др.), концентрация напряжений (Броек Д., Ведяков И.И., Воронецкий А.Е., Гор-пинченко В.М., Гусенков А.П., Еремин К.И., Злочевский А.Б., Ко-гаев В.П., Леонов В.П., Махутов H.A., Одесский П.Д., Пидгурский Н.И., Труфяков В.И., Ханухов Х.М., Шафеев P.A., и др.), вибрация и динамика пролетных строений существенно влияют на снижение ресурса пролетных строений.

Отмечено, что в ряде случаев наблюдается внецентренное за-гружение галерей. Внецентренное загружение происходит из-за загрузки одного транспортера в галереях с двумя и более транспортерами, из-за смещения транспортера от центра поперечного сечения пролетного строения в процессе реконструкции галерей, из-за смещения транспортерной ленты в процессе загрузки транспортера вследствие нарушения технологии эксплуатации транспортера. Внецентренное загружение приводит к повороту пролетных строений и выходу из плоскости поперечных сечений (Беленя Е.И., Еремин К.И., Нищета С.А., Пермяков М.Б. и др.), что также отражается на ресурсе конструкций.

Выполнен анализ нормативных и предлагаемых методов оценки ресурса решетчатых металлоконструкций на стадии роста устало-

стной трещины. Показано, что приведенные методики (Бабаев

A.B., Броек Д., Винклер О.В., Георгиев М.Н., Георянев М.Н., Данилов В.Н., Дудин А.И., Еремин К.И., Злочевский А.Б., Игнатьева

B.C., "Кудрявцев И.В., Кулахметьев P.P., Красовский А.Я., Ларионов В.В., Межова Н.Я., Нищета С.А., Осташ О.П.. Покровский В.В., Рафалович И.М., Степаненко В.А., Трощенко В. Г., Чуднов-ский А.Д., Ярема С.Я., Clark W.G., Kawasaki T., Lawrense F.U., Na-kanishe S., Radziminski I.B., Sawaki I., Smith I.F., Smith R.A., Stansi S., Trout Jr.H.E., Tschegg E.) не учитывают влияния на ресурс таких особенностей эксплуатации пролетных строений транспортерных галерей, как неравномерная загрузка транспортера, вибрация и кручение пролетных строений, наличие накопленных в процессе эксплуатации дефектов и повреждений.

На основании вышеизложенного, поставлены следующие задачи настоящих исследований:

1. Провести обследования и выполнить анализ дефектности и повреждаемости существующих конструкций пролетных строений транспортерных галерей коксохимического и огнеупорного производств металлургических комплексов.

2. Провести экспериментальные исследования режимов нагруже-ния, вибрации и кручения пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

3. Выполнить расчеты прочности и деформативности пролетных строений транспортерных галерей с учетом реальных условий эксплуатации и накопленных в процессе эксплуатации дефектов и повреждений.

4. Скорректировать инженерную методику оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей с учетом влияния накопленных повреждений, вибрации и кручения пролетных строений транспортерных галерей на рост усталостных трещин.

5. Разработать рекомендации по периодичности обследований пролетных строений транспортерных галерей с учетом особенностей конструктивных решений и специфики условий эксплуатации.

Во второй главе изложена методика экспериментально-теоретических исследований.

Для проведения исследований в условиях действующего предприятия выбраны.транспортерные галереи У-42, У-55, К-26, М-39 и

др. коксохимического производства ЗАО «Русская металлургическая компания», обеспечивающих бесперебойную работу доменного. производства ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».' Испытания проведены как на транспортерных галереях с одним транспортером, установленным без смещения относительно продольной оси галереи, так и на галереях с двумя транспортерами, работающими поочередно или одновременно.

Для записи режимов нагружения пролетных строений транспортерных галерей применялся одноканальный самопишущий прибор Н320-1, тензоусилитель типа ТА-5 и проволочные тензоре-зисторы с базой 5-10 мм, которые монтировали в наиболее нагруженных панелях нижних либо верхних поясов, а также в наиболее нагруженных раскосах ферм пролетных строений. Запись производилась в течении 1-3 суток при реальных эксплуатационных режимах нагружения.

Для регистрации вибрации пролетных строений применялся комплект измерительной аппаратуры в составе:

- трех сейсмодатчиков СМЗ, регистрирующих вибрацию по трем основным осям пролетного строения;

- прибора быстродействующего самопишущего Н338 общепромышленного назначения. Прибор имеет 6 измерительных каналов (1 рабочий и 1 резервный для каждого сейсмодатчика) и позволил вести запись колебаний в диапазоне частот 0-М 50 Гц.

Для записи прогибов и регистрации кручения пролетных строений транспортерных галерей использовали самопишущие приборы, созданные в МГТУ на базе суточного термографа, которые крепили к каждой из двух главных ферм испытываемого пролета. Непрерывные записи производили на протяжении не менее 24 часов через 48-72 часа в «холодный» и «теплый» периоды эксплуатации галереи.

Для теоретического изучения напряженно-деформированного состояния элементов и кручения пролетных строений натурных галерей У-55, У-42, М-39 проведены расчеты по пространственным схемам методом конечных элементов с помощью программы OSCAR.

Расчет произведен по трем расчетным схемам:

1) шарнирные узлы;

2) жесткие узлы;

3) жесткий пояс при шарнирном креплении раскосов к поясам.

Рассматривалось два варианта крепления пролетного строения к опорам: 1) с одной стороны шарнирное, с другой - шарнирно-неподвижное; 2) с обеих сторон шарнирно-неподвижное.

В процессе расчета учтены нагрузки от собственного веса, производственной пыли, снега, ветра, груза на транспортере с учетом одновременного и поочередного загружения транспортеров, симметричного либо несимметричного расположения транспортеров по отношению к центральной оси поперечного сечения пролетного строения.

Рассмотрены следующие комбинации нагрузок:

1) нагрузка от собственного веса;

2) нагрузки от собственного веса и ветра;

3) нагрузки от собственного веса, производственной пыли, снега, ветра, груза на транспортере.

При расчетах галереи с одним транспортером смещение последнего принималось 200 и 800 мм, что соответствует реальным данным замеров смещений, произведенных на галереях ЗАО «Русская металлургическая компания».

Расчеты по пространственным схемам произведены для случаев полного отсутствия дефектов и с учетом всех обнаруженных в процессе эксплуатации дефектов и фактических размеров сечений элементов пролетного строения галереи.

Дополнительно проведены расчеты с учетом первоначального смещения узлов главных ферм в процессе изготовления, замеренного методом геодезического нивелирования.

Результатами расчетов являются таблицы перемещений узлов и усилий в элементах.

Определена погрешность измерений вибрации и прогибов пролетных строений, которая не превышает 6 %.

В третьей главе изложены и проанализированы результаты экспериментально-теоретических исследований по изучению режимов нагружения пролетных строений транспортерных галерей, вибрации и прогибов несущих ферм, кручения пролетных строений, а также результаты изучения свойств применяемых сталей -механических характеристик и ударной вязкости. По результатам анализа опубликованных данных (Васильева Л.С., Еремин К.И., Нищета С.А. и др.) и статистической обработки ре-

зультатов обследований пролетных строений транспортерных галерей коксохимического и горно-обогатительного производств ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», выполненных с участием автора, получены и приведены гистограммы распределения размеров накопленных дефектов (рис.1) и сводная таблица процентного распределения различного вида дефектов (табл.1).

р,% 40

б Р."/"1

50

5 10 15 20 25 30 15 40 Г I

5 10 :о VI 1« -1П 4 > г

в Р.%/11 30

10 20 30 40 50 60 коррозия. %

Рис.1. Гистограммы распределения размеров дефектов пролетных строений транспортерных галерей коксохимического и горно-обогатительного производств ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»: а - общего погиба из плоскости; б - общего погиба в плоскости; в - общей коррозии элементов

Таблица 1

Повреждаемость пролетных конструкций транспортерных галерей коксохимического и горно-обогатительного производств ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

Дефект Процентное содержание от

общего числа дефектов

Общий погиб в плоскости............ 12

Общий погиб из плоскости........... 16

Общий погиб в двух плоскостях.... 2

Местное смятие........................ 6

Трещины видимые..................... 19

Вырезы и отсутствие элементов.... 3

Коррозия................................. 42

Итого...................................... 100

В табл.2-3 приведены химический состав и механические характеристики сталей, примененных в несущих конструкциях пролетных строений исследуемых транспортерных галерей. Химический состав и механические характеристики определены по результатам испытания проб, отобранных из пера уголков испытываемых конструкций.

Таблица 2

Химический состав сталей, %

Марка стали С Мп 8 Р 51 С г

14Г2-12 0,17 1,52 0,027 0,025 0,41 0,08

ВСтЗкп2 0,16 0,35 0,016 0,008 0,01 0,03

Окончание табл.2

Марка стали N1 Си N А1 и V

14Г2-12 0,07 - 0,0192 0,020 0,005 0,05

ВСтЗкп2 0,08 0,13 - 0,046 0,005

Таблица 3

Механические характеристики сталей

Марка стали 0т, кгс/мм2 ств, кгс/мм2 6,% V, %

14Г2-12 52,00 70,00 24,00 64,00

ВСтЗкп2 21,35 38,87 37,90 66,00

Проанализированы и обобщены опубликованные данные по изучению параметров статической трещиностойкости (КГ/). определенные специалистами ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, Красноярского ПромстройНИИ-проекта, МГСУ, МГТУ и др.

Все обобщенные в диссертационной работе данные получены вышеуказанными авторами с использованием ./-интеграла по методике, предложенной Бегли и Лендисом. Данные получены при испытаниях образцов из уголков 160x12 и 120x12 мм из сталей ВСтЗкп2, ВСтЗпсб, ВСтЗГпс5, 14Г2-12.

При учете влияния климатических температур на ресурс конструкций низкотемпературные параметры статической и циклической трещиностойкости рекомендовано определять (на примере КС;г ) по формуле:

ТХ-Т0 _ 1У- + 200С Т° ,,,

- ^С, 'Укс (])

где у£с = 0,005 • Т° + 0,925 - температурная поправка,

полученная автором по опубликованным результатам экспериментальных исследований по изучению влияния

низких температур на величину КС] («С» и «п»), проведенных в ЦНИИпроектстальконструкции им. Н.П. Мельникова, ЦНИИСКе им. В.А. Кучеренко. МГСУ, Красноярском промстройНИИпроекте и МГТУ.

Дополнительно были проанализированы опубликованные результаты исследований по изучению параметров циклической трещиностойкости (коэффициенты Сип уравнения Пэриса-Эрдогана). Параметры циклической трещиностойкости, подвергнутые анализу, получены по идентичной методике на образцах, изготовленных также из уголков 160x12 и 120x12 мм из сталей ВСтЗкп2, ВСтЗпсб, ВСтЗГпс5, 14Г2-12.

При этом, как правило, изменение приращения длин усталостных трещин осуществлялось авторами исследований визуально с использованием красящей жидкости для фиксации вершины трещины.

На основании анализа опубликованных данных отмечено, что изменения температур в климатическом диапазоне (до -70 °С) уменьшает до двух раз значения параметров статической трещиностойкости (Кс ) сталей, примененных в пролетных строениях, а

также снижает скорость распространения усталостных трещин до 2,5 раз при значении коэффициента интенсивности напряжений

К =.40*45 МПа-\/л* для всех зон сварных соединений примененных сталей.

В процессе эксперимента были исследованы изменения прогибов двух пролетов галереи У-55. По результатам обработки эксперимента установлено, что при загрузке транспортера прогиб составляет 0,7*0,4 см, а выгиб (обратный прогиб) - 1,4*5,3 см. Появление выгиба объясняется кручением пролетных строений в процессе эксплуатационного нагружения галереи.

По результатам эксперимента отмечен поворот короба пролетного строения галереи в ту или иную сторону вокруг оси центра тяжести за счет несимметричного загружения транспортера. При загружении галереи углем в зависимости от того, в какую сторону от вертикальной оси поперечного сечения смещена транспортерная лента при прохождении по ней первых масс угля, происходит поворот короба галереи с дальнейшим смещением ленты в

эту сторону. При разгрузке короб галереи может принять первоначальное положение.

Таким образом, направление поворота короба галереи - явление квазислучайное.

В результате экспериментальных исследований, проведенных на 10 транспортерных галереях (исследовалось по 2-3 пролета в каждой галерее), получены виброграммы для различных периодов эксплуатации и «загрубленные» многочасовые записи режимов на-гружения пролетных строений транспортерных галерей. Данные подвергнуты статистической обработке, результатом которой явилось графическое представление вероятности появления размаха напряжений от загружения транспортеров рабочей нагрузкой (рис. 2).

р

50

20

45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 До, кгс/см2

Рис.2. Гистограмма вероятности появления размаха напряжений от загружения транспортера рабочей нагрузкой

В табл.4 приведены параметры функций распределения раз-махов напряжений от рабочей нагрузки, представленных на рис. 2.

На рис. 4, а приведен фрагмент записи виброграммы, полученной в результате экспериментальных исследований галерей с одним транспортером.

Для дальнейшего использования результатов эксперимента виброграмма идеализирована согласно рис. 4, б.

Таблица 4

Параметры функции распределения размаха напряжений от загружения транспортера рабочей нагрузкой

Наименование М(Аа), кгс/см2 ДА сг), кг/см2 ¿ХЛсг) /Да)

Размах напряжений 118,07 14120 118,93 0,0033 |/(л-П8,07)г'] 28241

С использованием аналогичных графических зависимостей получены данные о величине коэффициента асимметрии цикла на-гружения для пролетных строений транспортерных галерей.

Экспериментом предусматривалось исследование вибрации пролетных строений галереи У-55. Экспериментальную запись производили в шести фиксированных точках галереи при различных режимах нагружения галереи. По материалам записей определяли частоту и амплитуду колебаний.

Анализ экспериментальных данных показал, что причиной вибрации пролетных строений является движение транспортерной ленты и вибрация узлов перегрузки, на которые опираются крайние пролетные строения. При запуске транспортерной ленты происходит резкое возрастание амплитуды колебаний с последующим установлением постоянной для всех пролетных строений частоты колебаний.

Эксперимент показал, что возможен резонанс колебаний пролетных строений, который возникает как при нагрузке на транспортере, так и без нее. Причиной резонансных явлений можно считать периодическое совпадение фазы собственных колебаний галереи и колебаний, возникающих при движении транспортерной ленты по валкам транспортера, установленным с определенным шагом, что приводит к образованию дополнительной вертикальной ударной нагрузки с фиксированной частотой.

а

СГ, кгс/см2

а

С учетом /вибрации

Среднее _ значение

СТ, кгс/см2,

Т, час

Т, час

Рис.4. К определению коэффициента асимметрии цикла нагружения транспортерных галерей металлургических комплексов: а - фактическое нагружение; б - идеализированное нагружение

Установлено, что коэффициент асимметрии цикла нагружения для большинства испытанных галерей лежит в пределах Я = 0,57+0,82. При этом режим нагружения галерей можно идеализировать и условно считать его гармоническим, коэффициент асимметрии

цикла нагружения для которого автором рекомендовано определять по формуле:

М(<7пш'р} - М(Аахс"ер)

шах (2)

где М(сг"^,р) - расчетные напряжения в элементе от максимальной нагрузки;

М(АаэСр1™р) - средняя величина размаха напряжений а от за-

гружения транспортера.

Учет вибрации пролетных строений изменяет величину коэффициента асимметрии цикла нагружения II = 0,42+0,96, что ведет к уменьшению остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей на стадии роста усталостных трещин. При этом учет вибрации при определении коэффициента асимметрии цикла нагружения Я (см. рис. 4) автором рекомендовано проводить по формуле

= м«л - - М(Аа^)

где М(Асг2с™р) - средняя величина размаха напряжений от вибрации пролетных строений транспортерных галерей.

Расчеты по изучению кручения короба показали, что кручение увеличивает усилия (напряжения) в элементах одной из ферм до 25 %.

Анализ перемещений узлов ферм показал, что при кручении пролетного строения отмечается не только выход поперечных сечений из плоскости, но и деформирование поперечного сечения, что в свою очередь ведет к повреждениям связей, увеличению вероятности зарождения усталостных трещин в узлах крепления связей к основным фермам и ускорению скорости развития трещин в данных узлах.

В четвертой главе приведена схема и расчетно-экспериментальная методика определения ресурса пролетных строений транспортерных галерей, учитывающая наличие в сварных швах трещиноподобных дефектов сварки, наличие накопленных повреждений в пролетном строении, а также влияние виб-

рации и кручения пролетных строений. Методика оценки остаточного ресурса базируется на основных положениях механики разрушения, согласно которым число циклов до разрушения конструкции определяется интегрированием уравнения Пэриса-Эрдогана, описывающего скорость роста усталостной трещины:

~ = С0(АКУ. (4)

ёЫ

При этом значения размаха коэффициента интенсивности напряжений для трещин, развивающихся в узлах эксплуатируемых транспортерных галерей металлургических комплексов, рекомендуется определять по формуле:

АК = [М(Аасредн) + М(Ааяибр)] • [1 - ■ /и, (5)

где М(Я) - математическое ожидание фактического значения коэффициента асимметрии цикла нагружения, определяемого согласно выражения (3);

/14 = 1,7282 + 1,415(7/ту)+ 0,3 836(7/ м>)2 (6)

- эмпирическая зависимость, характеризующая форму, конечные размеры элемента с трещиной и способ нагружения. Для главных ферм, выполненных из парных уголков, выражение (6) получено Емельяновым О.В. и Шуваловым А.Н.

При оценке остаточного ресурса на стадии роста усталостной трещины критическая длина трещины определяется из двух условий:

1) из условия вязкого разрушения

1к=\,\Ъ-р-Ы1В.у-уи ; (7)

2) из условия хрупкого разрушения

/ =_«Г)2__(8)

* {^К.ахМ1 -мтУ-й-*'

у О

где К^т - К]с при минимальной температуре эксплуатации в данном температурном районе.

Частота нагружения V для большинства исследуемых галерей лежит в пределах 4*35 циклов в сутки, что для непрерывного производства составляет 1460*12780 циклов в год.

Для удобства пользования методикой оценки ресурса в производственных условиях разработаны номограммы, отражающие связь суммарного размаха напряжений (Лег) и ресурса конструкции (Nрт), определяемого числом нагружений.

В качестве иллюстрации выполнен расчет ресурса промежуточного узла в месте крепления связей к нижнему поясу фермы.

Для определения периода очередного обследования транспортерных галерей металлургического комплекса предложено использовать графические зависимости вероятности выхода из строя конструкции в зависимости от периода эксплуатации (рис. 5).

Рис. 5. Вероятность выхода из строя конструкции в зависимости от периода эксплуатации

При этом вероятность выхода из строя конструкции определяется как функция, обратная надежности конструкции

где Р - оптимальная вероятность безотказной работы галереи в течение заданного срока эксплуатации, определяемая согласно трудов Злочевского А.Б.:

в,%

Т, лет

Т, Т2 Т,

В = \-Р,

(9)

Ропт=(2<у + 1-л/4<У + 1)/2<у,

опт

(10) (И)

здесь к - коэффициент, учитывающий тип конструкции; Т - нормативный срок службы конструкции, лет;

Ср - нормативная стоимость ремонта конструкции в год, руб.;

Сс — средние затраты на обслуживание конструкции в год, руб.;

Ск - стоимость конструкции, руб.;

1пр — время простоев, лет.

На основании проведенных исследований и выполненных расчетов разработаны рекомендации по повышению ресурса и дальнейшей эксплуатации пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, внедренные на коксохимическом производстве ЗАО «Русская металлургическая компания» (г. Магнитогорск).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ данных, полученных в ходе обследований транспортерных галерей металлургических комплексов, а также обзор работ, посвященных авариям галерей, показал, что большая часть транспортерных галерей эксплуатируется при наличии дефектов и повреждений, при этом усталостные трещины являются одним из наиболее распространенных дефектов и составляет 19 % (видимые трещины) от общего числа дефектов.

2. Экспериментально установлено, что пролетные строения транспортерных галерей металлургических комплексов эксплуатируются при циклическом двухпараметрическом нагружении.

2.1. При оценке остаточного ресурса несущих конструкций пролетных строений режим нагружения галерей металлургического комплекса с одним транспортером можно идеализировать и условно считать его гармоническим, коэффициент асимметрии цикла нагружения для которого можно определять по предложенной формуле (2).

2.2. Для большинства пролетных строений транспортерных галерей характерна вибрация пролетных строений. Учет вибрации при определении коэффициента асимметрии цикла нагружения рекомендуется проводить по предложенной формуле (3)..

2.3. Частота нагружения для большинства пролетных строений исследуемых галерей лежит в пределах 4-35 циклов в сутки, что для непрерывного производства составляет 1460-12780 циклов в год.

3. В результате анализа экспериментальных данных исследования прогибов пролетных строений при загрузке транспортеров отмечен как прогиб, так и выгиб (обратный прогиб) главных ферм, что указывает на поворот короба галереи вокруг оси, проходящей через центр тяжести. Расчеты галереи по пространственной системе подтвердили кручение короба галереи при загружении транспортерной ленты грузом. В процессе эксплуатации направление поворота короба галереи с центральным расположением транспортера - явление квазислучайное, в галереях с двумя и более транспортерами поворот короба галереи происходит в сторону одного загруженного транспортера.

4. Расчеты по пространственной схеме показали, что кручение увеличивает напряжения в элементах одной из ферм пролетного строения транспортерных галерей металлургических комплексов до 25 %. При этом обнаруженные в ходе обследования дефекты не оказывают существенного влияния на изменение усилий и напряжений в элементах, а также на перемещения узлов конструкций пролетного строения, что говорит о первоочередности оценки остаточного ресурса конструкции, а не ее остаточной прочности.

5. Скорректирована методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, основанная на основных положениях механики разрушения; разработана методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей; разработаны рекомендации по повышению ресурса и дальнейшей эксплуатации пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Еремин К.И., Нищета С.А., Ильина О.Ю. Экспериментальные исследования действительной работы пролетных строений транспортерных галерей металлургического комплекса / Надежность строительных элементов и систем: Тр. международ, науч,-техн. конф. - Самара, 1997.

2. Еремин К.И., Нищета С.А., Ильина О.Ю. Повышение ресурса пролетных строений транспортерных галерей - Дефектоскопия.-1998.-N 6.

3. Еремин К.И,, Нищета С.А., Красносельский А.Г., Ильина О.Ю. Анализ действительной работы транспортерных галерей горно-обогатительных предприятий/ Добыча и переработка твердых горючих полезных ископаемых. Тез. докл. науч.-техн. семинара. (Йоханнесбург, Кейптаун, ЮАР, 23 ноября - 4 декабря 1998) -М., 1998.

4. Еремин К.И., Нищета С.А., Ильина О.Ю. Анализ повреждаемости и режимов нагружения транспортерных галерей коксохимического и горно-обогатительного производств ММК/ Современные методы исследований строительных конструкций, технологий и систем: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск, 1998.

5. Ильина О.Ю. Прогнозирование сроков службы металлоконструкций транспортерных галерей с накопленными дефектами/ Современные методы исследований строительных конструкций, технологий и систем: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск, 1998.

6. Еремин К.И., Нищета С.А., Пермяков М.Б., Красносельский А.Г., Ильина О.Ю., Матвеюшкин С.А. Оценка влияния конструктивных решений и условий эксплуатации транспортерных галерей на повреждаемость стальных несущих конструкций от коррозии// Долговечность и защита конструкций от коррозии: Междунар. конф.-М., 1999.

7. Еремин К.И., Нищета С.А., Пермяков М.Б., Красносельский А.Г., Ильина О.Ю., Землянова И.Н., Матвеюшкин С.А. Оценка остаточного ресурса металлических строительных конструкций// Математическое моделирование и краевые задачи: Девятая науч. межвуз. конф. - Самара, 1999.

Подписано в печать 22.11.2000 Формат 60x84 1/16 Бумага тип.№ 1 Плоская печать Усл.печ.л.1,00 Тираж 100 экз. Заказ 767 Бесплатно

455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И

ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ТРАНСПОРТЕРНЫХ ГАЛЕРЕЙ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.

1.1. Анализ конструктивных решений пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов. 8,

1.2. Примеры аварий и повреждений пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов. Анализ причин разрушения конструкций.

1.3. Повреждаемость и дефектность сварных соединений.

1.4. Анализ напряженно-деформированного состояния узлов решетчатых металлоконструкций.

1.5. Обзор методов оценки остаточного ресурса.

1.6. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО

ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Выбор объектов исследований.

2.2. Методика натурных обследований пролетных строений транспортерных галерей.

2.2.1. Обследование и обмеры конструкций.

2.2.2. Замеры смещения узлов геодезическими методами.

2.2.3. Отбор образцов материала.

2.3. Запись режимов нагружения конструкций.

2.3.1. Запись рабочих режимов нагружения, вибрации и прогибов пролетных строений.

2.3.2. Методика обработки экспериментальных данных.

-3Стр.

2.4. Расчет конструкций по пространственным схемам. Программа OSCAR

2.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО

ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Статистический анализ дефектности и повреждаемости несущих конструкций пролетных строений транспортерных галерей.

3.2. Повреждаемость технологического оборудования.

3.3. Результаты замеров смещения узлов пролетных строений транспортерных галерей.

3.4. Характеристики примененных сталей.

3.5. Параметры трещиностойкости.

3.6. Анализ режимов нагружения и вибрации пролетных строений.

3.6.1. Прогибы несущих конструкций пролетных строений транспортерных галерей.

3.6.2. Рабочие режимы нагружения и оценка уровня размаха напряжений.

3.6.3. Вибрация пролетных строений и ее учет при оценке коэффициента асимметрии цикла нагружения R.

3.7. Анализ результатов расчетов ферм пролетных строений транспортерных галерей по пространственным схемам.

3.8. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РЕСУРСА ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ТРАНСПОРТЕРНЫХ ГАЛЕРЕЙ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.

4.1. Оценка ресурса узлов пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов при наличии в расчетном сечении трещин и трещиноподобных дефектов сварки.

4.2. Пример расчета ресурса.

4.3. Методика назначения периодов обследований металлоконструкций пролетных строений транспортерных галерей.

4.4. Рекомендации по снижению уровня вибрации и повышению ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

4.5. Выводы по главе.

ОСНОВНЫЕ вывода ПО РАБОТЕ.

Транспортерные галереи металлургических комплексов интенсивно эксплуатируются в течение длительного периода - 40 лет и более. Конструкции галерей воспринимают как статические, так и циклические нагрузки, которые изменяются за годы эксплуатации (в основном, в сторону увеличения нагрузок). Галереи работают в условиях агрессивных сред, испытывают температурные воздействия. В сварных конструкциях пролетных строений транспортерных галерей существуют начальные дефекты сварки (поры, подрезы, непровары, шлаковые включения и т.д.), которые под воздействием циклического нагружения и условий эксплуатации являются инициаторами усталостных трещин. За время дальнейшей эксплуатации усталостные трещины увеличивают свои размеры. Кроме того, происходит рост числа дефектов, накапливаются коррозионные повреждения. При достижении дефектами «критических» размеров или «критической суммы» возможно обрушение конструкций. В свою очередь, аварии транспортерных галерей ведут к экономическим потерям, нанесению ущерба окружающей среде и, в ряде случаев, к человеческим жертвам. Таким образом, возникает необходимость оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей с учетом накопленных повреждений и изменившихся условий эксплуатации, а также разработки мероприятий и рекомендаций по безаварийной эксплуатации галерей, по усилению существующих и проектированию новых конструкций пролетных строений.

Реализация методики оценки циклического ресурса сварных решетчатых конструкций с учетом распространения в расчетном сечении усталостной трещины, зародившейся из исходного технологического дефекта, возможна лишь при использовании математических моделей механики разрушения [13].

Преимущество механики разрушения перед традиционными подходами к оценке остаточного ресурса конструкций заключается в том, что она позволяет производить расчеты ресурса различного рода конструкций, содержащих трещины, и дает исследователю или проектировщику обобщенные зависимости, связывающие остаточный ресурс конструкции с размерами дефекта.

Вопросам оценки остаточного ресурса сварных конструкций на стадии роста усталостной трещины с позиций механики разрушения посвящено большое число исследований и многочисленные публикации. Тем не менее, в настоящее время проблему нельзя считать полностью изученной.

Недостаточная изученность проблемы оценки остаточного ресурса на стадии роста усталостной трещины и отсутствие, в связи с этим, методов расчетно-экспериментального определения ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов приводят к тому, что в строительстве все еще отмечаются аварийные ситуации сварных конструкций.

Поэтому целью настоящей диссертационной работы явилась корректировка методики оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов на стадии роста усталостной трещины с учетом влияния вибрации и кручения пролетных строений и накопленных в процессе эксплуатации повреждений.

Научную новизну работы составляют:

- результаты экспериментально-теоретических исследований режимов на-гружения, вибрации, прогибов и кручения пролетных строений угольных и коксовых галерей металлургических комплексов;

- методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, позволяющая определить коэффициент асимметрии цикла нагружения с учетом фактической нагрузки на транспортере и вибрации пролетного строения на стадии роста усталостной трещины;

- методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей с учетом особенностей конструктивных решений и специфики условий эксплуатации.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований:

- режимов нагружения пролетных строений транспортерных галерей и полученные данные о размахе напряжений от загружения транспортеров рабочей нагрузкой;

- вибрации пролетных строений и полученные данные о размахе напряжений от вибрации пролетных строений;

- прогибов и поворотов поперечных сечений транспортерных галерей при загружении транспортеров рабочей нагрузкой.

2. Формулы для оценки коэффициента асимметрии цикла нагружения пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, учитывающие неравномерность загружения транспортеров рабочей нагрузкой и вибрацию пролетных строений.

3. Скорректированная методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов на стадии роста усталостной трещины; методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, находящихся в эксплуатации; рекомендации по повышению ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ данных, полученных в ходе обследований транспортерных галерей металлургических комплексов, а также обзор работ, посвященных авариям галерей, показал, что большая часть транспортерных галерей эксплуатируется при наличии дефектов и повреждений, при этом усталостные трещины являются одним из наиболее распространенных дефектов и составляют 19 % (видимые трещины) от общего числа дефектов.

2. Экспериментально установлено, что пролетные строения транспортерных галерей металлургических комплексов эксплуатируются при циклическом двухпараметрическом нагружении.

2.1. При оценке остаточного ресурса несущих конструкций пролетных строений режим нагружения галерей металлургического комплекса с одним транспортером можно идеализировать и условно считать его гармоническим, коэффициент асимметрии цикла нагружения для которого можно определять по предложенной формуле (3.6.1).

2.2. Для большинства пролетных строений транспортерных галерей характерна вибрация пролетных строений. Учет вибрации при определении коэффициента асимметрии цикла нагружения рекомендуется проводить по предложенной формуле (3.6.2).

2.3. Частота нагружения для большинства пролетных строений исследуемых галерей лежит в пределах 4-35 циклов в сутки, что для непрерывного производства составляет 1460-12780 циклов в год.

3. В результате анализа экспериментальных данных исследования прогибов пролетных строений при загрузке транспортеров отмечен как прогиб, так и выгиб (обратный прогиб) главных ферм, что указывает на поворот короба галереи вокруг оси, проходящей через центр тяжести. Расчеты галереи по пространственной схеме подтвердили кручение короба галереи при за-гружении транспортерной ленты грузом. В процессе эксплуатации направление поворота короба галереи с центральным расположением транспортера

-МОявление квазислучайное, в галереях с двумя и более транспортерами поворот короба галереи происходит в сторону одного загруженного транспортера.

4. Расчеты по пространственной схеме показали, что кручение увеличивает напряжения в элементах одной из ферм пролетного строения транспортерных галерей металлургических комплексов до 25 %. При этом обнаруженные в ходе обследования дефекты не оказывают существенного влияния на изменение усилий и напряжений в элементах, а также на перемещения узлов конструкций пролетного строения. Таким образом, основной задачей является определение остаточного ресурса конструкции, а не ее остаточной прочности.

5. Скорректирована методика оценки остаточного ресурса пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов, основанная на фундаментальных положениях механики разрушения; разработана методика назначения периодов обследований пролетных строений транспортерных галерей с учетом особенностей конструктивных решений и специфики условий эксплуатации металлических конструкций на металлургических производствах, разработаны рекомендации по повышению ресурса и дальнейшей эксплуатации пролетных строений транспортерных галерей металлургических комплексов.

1. Аммосов А.П., Голиков Н.И. Диагностика сварных соединений действующих магистральных трубопроводов подземной прокладки, эксплуатируемых в условиях Севера // Контроль. Диагностика. 1999. - № 9. - С.13-17.

2. Аммосов А.П., Голиков Н.И. Диагностика сварных соединений действующих трубопроводов // Наука и образование. 1998. № 4. - С. 36-40.

3. Аммосов А.П., Яковлева С.П., Голиков Н.И., Платонов A.A., Петров П.П. Перераспределение остаточных напряжений при взрывной обработке кольцевых сварных соединений магистрального трубопровода // Сварочное производство. 1997. № 1. - С. 13-15.

4. Бабаев А. В. Влияние остаточных напряжений на зарождение и скорость развития усталостных трещин в сварных соединениях с непроваром // Автоматическая сварка. 1977. - № 12. - С. 30-32.

5. Бабаев A.A. Влияние остаточных напряжений на рост трещин усталости в сварных соединениях судовых конструкций: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л., 1980. - 19 с.

6. Бандин О.Л. Упругопластическое состояние и малоцикловая усталость алюминиевых сферических оболочек с патрубками: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1975. - 22 с.

7. Бильтриков В.Н. Экспериментальные исследования напряженного и деформированного состояний в зоне концентрации напряжений при упругих, малых и средних пластических деформациях: Автореф. дис. . канд. техн. наук.-М., 1966. 15 с.

8. Биргер И.А. Остаточные напряжение. М.: Машгиз, 1963. - 232 с.

9. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

10. Браун У., Строули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.: Металлургия, 1972. - 248 с.

11. Броек Д. Основы механики разрушения. -М.: Высш. шк., 1980.368 с.

12. Валь В.Н., Горохов Е.В., Уваров Б.Ю. Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции. М.: Строй-издат, 1987. - 219 с.

13. Васильева Л.С. Действительная работа стальных стропильных ферм с учетом дефектов и повреждений: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1998. - 18 с.

14. Владимиров В.Ф., Бондарович Л.А., Корчин А.В. Определение деформированного состояния вблизи вершины трещины в пластичных сталях // Металлические конструкции в строительстве / Сб. тр. МИСИ им. В.В. Куйбышева. М., 1979. - № 152. - С. 141-146.

15. Влияние низких температур на скорость и микрофрактографиче-ские особенности развития усталостной трещины в малоуглеродистой стали / А .Я. Красовский, О.П. Осташ, В. А. Степаненко и др. // Проблемы прочности. 1977.-№ 4.-С. 74-78.

16. Влияние температуры на сопротивление развитию усталостных трещин в сталях СтЗсп, 18Гпс и 09Г2С / М.Н. Георгиев, В.Н. Данилов, Н.Я. Межова и др. II Проблемы прочности. 1978. - № 5. - С. 45-50.

17. Вопросы нормирования технологических дефектов сварных соединений сосудов высокого давления / Г.П. Карзов, Б,Т. Тимофеев, В.П. Леонов и др. Л.: ЛДНТП, 1974. - 35 с.

18. Воронецкий А.Е. Влияние низких температур эксплуатации на усталостный ресурс сварных соединений с исходными дефектами. Автореф. дис. . канд. техн. наук. - М.: МИСИ им. Куйбышева, 1984. - 22 с.

19. Георянев М.Н., Межова Н.Я., Осташ О.П. Влияние низких температур на циклическую трещиностойкость стали // Циклическая трещиностой-кость металлических материалов и элементов конструкций транспортных средств и сооружений. М.: Транспорт, 1984. - С. 12-25.

20. Гололобов Б.А., Артемьев А .Я. Статистические принципы определения требований на допустимые размеры технологических дефектов сварки // Выбор и обоснование методов и норм контроля качества соединений. Л.: ЛДНТП, 1976.-С. 15-20.

21. ГОСТ 8.011-72. Показатели прочности измерения и формы представления результатов измерения. -М.: Стандарты, 1972. 5 с.

22. Дайчик М.Л., Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

23. Демиденко В.Г. Количественная оценка дефектности сварных соединений. Киев: Вища шк., 1978. - 23 с.

24. Дудин А.И. Влияние низкой температуры на развитие усталостных трещин в сварных соединениях стали 14Х2ГМР при повторном ударном на-гружении//Проблемы прочности. 1984. - № 8. - С 121-123.

25. Еремин К.И. Результаты экспериментальных исследований прочности циклически загруженных транспортерных галерей // Сварные конструкции / Тр. Междунар. конф. Киев, 1990. - С. 202-203.

26. Еремин К.И. Ресурс фланцевых соединений при наличии трещино-подобных дефектов сварки: Дис. канд. техн. наук. -М., 1986. -206 с.

27. Еремин К.И., Нищета СЛ., Ильина О.Ю. Повышение ресурса пролетных строений транспортерных галерей // Дефектоскопия. 1998. № 6. -С. 102-106.

28. Еремин К.И., Нищета С.А., Нащекин М.В. Изучение действительной работы циклически нагруженных строительных металлоконструкций. -Магнитогорск: МГМА, 1996. 228 с.

29. Жиденко Г.Л. Диагностика трещинообразования в процессе сварки // Автоматическая сварка. 1981. - № 9. С. 16-18.

30. Заикин А.И. Расчет строительных конструкций методом конечных элементов на ЭВМ. Магнитогорск: МГМА, 1996. - 67 с.

31. Злочевский А.Б. Долговечность элементов металлических конструкций в связи с кинетикой усталостного разрушения: Дис. . д-ра техн. наук. М., 1985. - 383 с.

32. Злочевский А.Б. Методы регистрации и обработки результатов динамических испытаний конструкций. М.: МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1977.-Ч. 2.-84 с.-14540. Злочевский А.Б. Экспериментальные методы в строительной механике М.: Стройиздат, 1983. - 192 с.

33. Игнатьева B.C., Кулахметьев P.P., Ларионов В.В. Влияние остаточных напряжений на развитие усталостной трещины в области сварного стыкового шва // Автоматическая сварка. 1985. - № 1. - С. 1-4.

34. Ильюшин A.A. Пластичность. ОГИЗ, 1948. - 376 с.

35. Исправление дефектов сварки: Руководящие материалы. М.: ЦНИИ по машиностроению, 1974. - 64 с.

36. Кадзуо Хонда. Распространение трещин в областях растягивающих и сжимающих остаточных напряжений//Дзайре. 1980. - Т. 29. - № 325. -С. 1029-1034.

37. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Новый подход к оценке качества сварных соединений. Л.: ЛДНТП, 1978, - 26 с.

38. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Оценка технологической прочности сварных узлов с технологическими дефектами // Малоцикловая усталость сварных конструкций. Л.: ЛДНТП, 1973. - С. 57-62.

39. Карзов Г.П., Розанов М.П., Тимофеев Б.Т. Влияние дефектов на малоцикловую усталость сосудов давления // Тр. Всесоюз. симпозиума по вопросам малоцикловой усталости. Каунас, 1971. - 72 с.

40. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

41. Контроль качества сварки / Под ред. В.Н. Волченко М.: Машиностроение, 1975. - 328 с.-14651. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1976.-455 с.

42. Кудрявцев И.В., Чудновский А.Д., Рафалович Н.М. Низкотемпературная прочность конструкционных сталей // Проблемы прочности. -1976. -№1.-С. 8-10.

43. Ладыгин А.И. Пути совершенствования методов обследования металлоконструкций. Челябинск, 1980.

44. Лащенко М.Н. Аварии металлических конструкций зданий и сооружений. Л.: Стройиздат, 1969. - 183 с.

45. Леонов В.П. Расчет фланцевых соединений при действии растягивающей нагрузки // Мосты и строительные конструкции. М., 1973. - Вып. 56.-С. 67-72.

46. Лепихин A.M., Козлов A.M., Москвичев В.В. Прогнозирование надежности элементов сварных металлических конструкций по критериям механики разрушения // Металлические конструкции для работы в суровых климатических условиях. Красноярск, 1982. - С. 38-52.

47. Лихачев В.А., Малинин В.Т. Структурно-аналитическая теория прочности. С.-Пб.: Наука, 1993. 470 с.

48. Макаров И.И., Емельянова Т.М. Прочность и пластичность стыковых соединений из сплава АМГ6 с неполным проплавлением // Сварочное производство. 1968. - № 2. - С. 3-4.

49. Металлические конструкции / Сб. тр. МИСИ М., 1977. - 103 с.

50. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 3. Специальные конструкции и сооружения: Учеб. пособие для строительных вузов / В.Г. Аржаков,

51. В.И. Бабкин, В.В. Горев и др.; Под ред. В.В. Горева. М.: Высш. шк., 1999. -544 с.

52. Методические рекомендации по организации и осуществлению контроля за обеспечением безопасности эксплуатации зданий и сооружений на подконтрольных металлургических и коксохимических производствах. РД-11-126-96.

53. Механика малоциклового разрушения / H.A. Махутов, М.И. Бурак, М.М. Гаденин и др. М.: Наука, 1986. - 264 с.

54. Моцохин С.Б. Вакуумный контроль сварных швов стальных соединений. -М.: ЦБТИ, 1968. С. 88-92.

55. Мэнли Р. Анализ и обработка записей колебаний. М.: Машино-стоение, 1972. - 78 с.

56. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М.: Высш. шк., 1982.-272 с.

57. Обследование и испытание сооружений / О.В. Лужин, А.Б. Злочев-ский, И.А. Горбунов, В.А. Волохов. -М.: Стройиздат, 1987. 264 с.

58. Одесский П.Д., Ведяков И.И., Горпинченко В.М. Предотвращение хрупких разрушений металлических строительных конструкций. М.: «СП Интермет Инжиниринг», 1998. - 220 с.

59. Одинг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Машгиз, 1962. - 260 с.

60. Определение характеристик вязкости разрушения трещиностойко-сти при статическом нагружении: Метод« указания РД50-260-81. М.: Стандарты, 1982.

61. Парфутина И.В. Малоцикловая усталость элементов металлических конструкций при нерегулярном нагружении: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1984. - 21 с.

62. Пидгурский Н.И. Оценка влияния механических перегрузок на малоцикловую прочность строительных сталей и их сварных соединений при пониженных температурах. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: ЦНИИ-проектстальконструкция им. Мельникова, 1986. - 20 с.

63. Покровский В.В. Исследование влияния низких температур и вида нагружения на закономерности усталостного разрушения ряда конструкционных сталей и сплавов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Киев, 1972. - 18с.

64. Проектирование металлических конструкций / В.В. Бирюлев, И.И. Кожин, И.И. Крылов, A.B. Сильвестров. JL: Стройиздат, 1990. - 432 с.

65. Прочность материалов и конструкций при криогенных температурах / Стрижало В.А., Филин Н.В., Куранов Б.А. и др. Киев: Наук, думка, 1988.-240 с.

66. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках. ИЭС им. Патона / Под ред. В.И. Труфякова. Киев: Наук, думка, 1990. - 256 с.

67. Пущаенко О.В. Прогноз остаточного ресурса ответственных деталей механических систем на основе структурно-аналитической теории прочности // Контроль. Диагностика. 1999. № 7. - С. 9-12.

68. Развитие усталостного разрушения в листовой малоуглеродистой стали при комнатной и низкой температурах / С.Я. Ярема, А.Я. Красовский, О.П. Осташ и др. // Проблемы прочности. 1977. - № 3. - С. 21-26.

69. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик сопротивления развитию трещины (трещиностойкости) при циклическом нагружении. Львов: ВНИИМАШ Госстандарта СССР, ФМИ АН УССР, 1979. - 126 с.

70. PTM-1C-73: Руководящие технические материалы по сварке при монтаже тепловых электростанций. М.: Энергия, 1975. - 272 с.-14982. Руководство по проектированию транспортерных галерей. М.:1. Стройиздат, 1979. с.

71. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство. М.: Наука, 1971. - 192 с.

72. Сахновский М.М., Титов A.M. Уроки аварий стальных конструкций. Киев: Будивельник, 1969. - 200 с.

73. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. -М.:Стройиздат, 1999. 93 с.

74. СНиП 3.03.01-87. Правила производства и приемки работ. М.: Стройиздат, 1988. - 160 с.

75. Солодарь М.Б., Шишкин Ю.С., Кузнецова М.В. Металлические конструкции для строительства на севере. Л.: Стройиздат, 1981. - 208 с.

76. Сопротивление деформированию и разрушению при малом числе циклов нагружения / Под ред. C.B. Серенсена, P.M. Шнейдеровича. М.: Наука, 1967. - 170 с.

77. Сопротивление малоцикловой усталости конструкционных сталей при воздействии низких температур / А.Д. Чудновский, М.Н. Рафалович, О.Н. Винклер, В.В. Ларионов // Вопросы прочности крупных деталей машин. -М.: Машиностроение, 1976.-Кн. 112. С. 10-13.

78. Тетельман А., Безунер П. Применение анализа ристка к исследованию хрупкого разрушения и усталости стальных конструкций // Механика разрушения. Разрушение конструкций. — М.: Мир, 1980. С. 7-31.

79. Троицкий В.А., Радько В.П., Демиденко В.Г. Дефекты сварных соединений и средства их обнаружения. Киев: Вища шк., 1983. - 154 с.

80. Трощенко В.Т., Покровский В.В. Исследование влияния низких температур на закономерность развития усталостных трещин в стали 15Г2АФДпс // Проблемы прочности. 1975. № 10. - С. 8-11.

81. Трощенко В.Т., Покровский В.В. Исследование закономерностей усталостного и хрупкого разрушения стали 15Г2АФДпс при низких температурах // Проблемы прочности. 1975. - № 3. - С. 11-17.

82. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974.-640 с.

83. Шаповалов Э.Л. Прочность и хладостойкость стальных конструкций из холодногнутых профилей открытого сечения: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1999. - 197 с.

84. Шафеев P.A. Определение напряжений в околошовных зонах сборных металлоконструкций // Транспортное строительство. 1979. - № 3. -С. 47-49.

85. Щаханов С.Б. Дефекты сварных соединений и методы их устранения. Л., 1980. - 80 с.

86. Шкинев А.Н. Аварии в строительстве. М.: Стройиздат, 1984.320 с.

87. Шувалов А.Н. Влияние испытательной перегрузки на усталостную долговечность листовых конструкций: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 1982. -22 с.

88. Шувалов А.Н., Емельянов О.В. Оценка эксплуатационного ресурса циклически нагружаемых решетчатых металлоконструкций // Прочность, надежность и долговечность строительных конструкций / Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, 1992. - С. 127-136.

89. Эффективность упрочнения наклепом сталей при ударном циклическом нагружении в условиях низких температур / Н.В. Кудрявцев, Л.А. Колодезный, Г.В. Топоров, Л.И. Бурмистров // Проблемы прочности. — 1972.-№ 1.-С. 84-89.

90. Ярема С.Я., Осташ О.П. Исследование развития усталостных трещин при низких температурах // Физико-химическая механика материалов. 1975.-№ 2. - С. 48-52.

91. Bruckuer A., Munz D. Prediction of failure probabilities for cleavage fracture from the scatter of crack geometry and of fracture toughness using weakest link model // Engineering Fracture Mechanics. 1983. - Vol. 18. - № 2. -P. 359-375.

92. Chang J. Prediction of fatigue crack growth at cold-worked fastener holes. Journal of aircraft. - V. 14. - № 9. - P. 903-908.

93. Clark W.G. How crack growths in structural steels // Metal progress. 1970. - Vol. 97.-№ 5. P. 81-86.

94. Clark W.G., Trout Jr.H.E. Influence of temperature and section size on fatigue crack growth behavior in Ni-Mo-V allay steel // Engineering Fracture Mechanics. 1975. - Vol. 7. - № 3. - P. 465-472.

95. Fried M.J., Sachs G. Notched bar tension tests on annealed carbon steel specimens of various sizes and contours // Symposium on metals as related to forming and service. ASTM, special Technical Publication, 1949.

96. Glinca G. Teoretyscsna i eksperymentalna analiza wzrostu szczelin zmeczeniowych w obecnosci spawalniczych napzezen wlasnych. Mechanika teo-retyczna i Stosowana, 1979. - T.4. - № 17. - S. 479-495.

97. Influence of residual stress on fatigue crack growth rate / M. Chitochi, N. Fumio, H. Jasuaki, T. Koei//Proc. Jap. Soc. Civ. Eng. 1983. -№ 330.-P. 161-168.

98. Kawasaki T. Fracture toughness and fatigue crack propagation in high strength steel from temperatures to (-180) °C // Engineering Fracture Mechanics. -1975.-№ 3.-P. 465-472.

99. Kawasaki T., Nakanishe S., Sawaki I. Tangue crack growth // Engineering Fracture Mechanics. 1975. - № 3. - P. 12-18.

100. Lawrense F.U., Radziminski I.B. Fatigue crack initiation and propagation in high-yield-strength steel weld metal // Welding Journal. 1970. - № 10. -P. 31-36.

101. Lenoe E.M., Neal D.M., Spiridiglijzzi I. Statistical considerations in linear elastic fracture mechanics // Journal Aircraft. — 1975. Vol. 12. - № 4. -P. 411-420.

102. Moller H., Neerfelg. Jahrbuch der deutsch Left-fahrforschung, Bd. 11, 314,212,1941.

103. Record-bridge shows age // Engineering News Records. 1984. -№14.-213 p.

104. Rice J.R. A path independent integral and the approximate analysis of strain concentration by notched and cracks // J. Appl. Mech. 1968. - № 35. - Ser. E.-P. 287-298.

105. Rules for the design Construction and Inspection of Offshore Structures. Appendix C. Steel Structures. Det Nirske Ueritas. Reprint with Correction, 1979. P. 31-36.

106. Smith I.F., Smith R.A. Defect and crack shape development in welded joints // Fatigue of engineering materials and structures. 1982. - Vol. 5. - № 2. -P.151-165.

107. Tschegg E., Stansi S. Fatigue crack propagation a threshold in b.c.c. and f.c.c. metal at 77 and 293 K // Acta Metallurgia. 1981. - № 1. - P. 33-40.

108. Wecher P.E., Hunsen B. Statistical evaluation of defects in welds and design implication // Danish Atomic Energy Commission. 1974. P. 836-852.

109. Утверждаю» Генеральный директор ОАО1. ЪявШтн и .г.1. АКТна внедрение результатов исследований по изучению режимов нагруже-ния и вибрации пролетных строений, рекомендаций по периодичности обследований транспортерных галерей.

110. От Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова Проректор по научной работе

111. Магнитогорский цементно-огнеупорный завод» Ведущий инжеК^р по надзору з^строи/ел ьством1. Коваленко В.Л.1. Харитонов В.А.2000 г.т оз2000 г.

112. От Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова Проректор пр научной работе

113. Магнитострой» Главный инженер2000 г. /г1. Горбатов Н.Д.1. Луу) Харитонов В.А.05 2000 г.