Введение
Глава 1 Особенности эксплуатации подкрановых балок в металлургических комплексах 10
1.1 Анализ повреждаемости подкрановых конструкций, эксплуатируемых в металлургических комплексах в условиях повышенных температур 10
1.2 Обзор результатов экспериментальных исследований температурных режимов работы основных несущих конструкций промышленных зданий 15
1.3 Анализ результатов исследования влияния повышенных технологических температур на свойства строительных сталей 27
1.4 Обзор методик оценки прочности строительных металлических конструкций, эксплуатируемых в металлургических комплексах при воздействии технологических температур 31
1.5 Выводы по главе 1 38
Глава 2 Методика экспериментально-теоретических исследований 41
2.1 Выбор объектов исследования 41
2.1.1 Конвертерное отделение кислородно-конвертерного цеха ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 41
2.1.2 Стальные неразрезные подкрановые балки коробчатого сечения конвертерного отделения кислородно-конвертерного цеха ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 46
2.1.3 Листопрокатный цех № 10 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 50
2.1.4 Мартеновский цех ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 53
2.1.5 Подкрановые балки коробчатого сечения мартеновского цеха № 1 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 56
2.2 Методика изучения температурных режимов работы основных несущих конструкций промышленных зданий 58
2.2.1 Методика замеров температур на стальной неразрезной подкрановой балке коробчатого сечения 58
2.2.2 Методика замеров температур на поверхности основных несущих металлических конструкций каркасов промышленных зданий 61
2.3 Методика теоретического исследования напряженно-деформированного состояния продольной, поперечной рам и подкрановой балки 61
2.4 Методика исследования свойств стали 09Г2С-12 67
2.4.1 Исследование механических характеристик 68
2.4.2 Исследование химического состава 70
2.4.3 Исследование ударной вязкости 70
2.4.4 Исследование макроструктуры стали 71
2.4.5 Исследование твердости по Виккерсу 71
2.5 Оценка погрешности измерений 72
2.6. Выводы по главе 2 73
Глава 3 Результаты экспериментально-теоретических исследований 74
3.1. Результаты изучения температурных режимов работы основных несущих конструкций промышленных зданий 74
3.1.1 Результаты замеров температур на стальной неразрезной подкрановой балке коробчатого сечения 74
3.1.2 Результаты замеров температур на поверхности основных несущих металлических конструкций каркасов промышленных зданий 84
3.2 Результаты теоретического изучения НДС материала поперечной, продольной рам и подкрановой балки коробчатого сечения методом конечных элементов 99
3.2.1 Продольная и поперечная рамы 99
3.2.2 Стальная неразрезная подкрановая балка коробчатого сечения 100
3.3 Результаты изучения свойств стали 09Г2С-12 111
3.3.1 Механические характеристики 112
3.3.2 Химический состав 120
3.3.3 Ударная вязкость 121
3.3.4 Макроструктура стали 124
3.3.5 Твердость по Виккерсу 124
3.3.6 Поправки к расчетным сопротивлениям стали 126
3.4 Выводы по главе 3 133
Глава 4 Прочность эксплуатируемых стальных неразрезных подкрановых балок коробчатого сечения 136
4.1. Расчет на прочность эксплуатируемых стальных неразрезных подкрановых балок коробчатого сечения с учетом общего нагрева балки и локального воздействия повышенных температур 136
4.2. Пример расчета на прочность стальной неразрезной подкрановой балки коробчатого сечения по предложенной методике 145
4.3. Методы защиты стальных неразрезных подкрановых балок коробчатого сечения, эксплуатируемых в металлургических комплексах, с учетом их работы в условиях повышенных
температур 147
4.3.1. Защита подкрановых балок теплозащитным экраном 147
4.3.2 Способ охлаждения подкрановых балок коробчатого сечения 152
4.4 Рекомендации по эксплуатации стальных неразрезных подкрановых балок коробчатого сечения, работающих в условиях повышенных температур 152
4.5 Методы усиления стальных неразрезных подкрановых балок коробчатого сечения, поврежденных в результате воздействия повышенных технологических температур 153
4.6 Выводы по главе 4 155
Основные выводы по работе 156
Литература 160
