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大跨度钢梁组焊问题
2025-10-04 04:07:27 责编:小OO
文档
                      大跨度钢梁组焊问题

目前有一项目,吊车梁长度很长,根本拉运不了;请问各位兄弟姐妹们,能够分成2段吗?现场地面拼接后,整体吊装。

如果可以分段的话,是参看那本规范。

一、引言 

        2005年,在包钢轨梁厂改造工程中,有两根超大吊车梁,该梁截面高6.6m,跨度60m,其下翼缘厚50mm,宽600mm,上翼缘70mm,宽750mm,材质为Q345D,实腹式,单只梁重达159.02t。如此高度和重量的吊车梁在包钢的建设史上尚属首次,即使在国内工业厂房结构中也十分罕见。 

  二、制作技术要点 

  (一)分段 

        由于该梁超重、超长,无论是制作还是运输,构件制作单位现有吊装设备的吊装能力、运输机械的运输能力均不能够满足构件整体出厂,故必须进行合理的分段。分段原则为:按吊车梁设计原则的要求,在支座1/3以外设工地接口,将吊车梁纵向分为19m两段和22m一段,配料时,保证避免十字焊缝的出现。 

  (二)材料接料的拼接要求 

  1. 上、下翼缘板的接料。上、下翼缘板所用材质为Q345D,板厚分别为δ=70mm和δ=50mm。因吊车梁超长,故不可避免的在跨中1/3处存在接料焊缝。为减少焊缝受力,保证该接料焊缝能够更好地满足等强拼接要求,故采用45°斜接口拼接,坡口为双面对称X型坡口,角度为50°±2.5°,3mm钝边,组对间隙不得大于2mm,采用埋弧自动焊焊接,而且焊前必须进行预热,温度为150℃左右,并经测温仪测定温度后方可施焊。 

  2.  腹板的拼接要求 

  (1)拼接的方法。腹板采用Q345D,板厚δ=38mm,其宽度为80mm,需多块料进行拼接。因其焊缝较多,且接缝位置受到设计(相邻T型接口间距不得小于200mm)。故根据来料情况,采用CAD技术对其拼接方式进行排版,确定接料方案,同时考虑板边缘加工余量、焊接收缩余量及拱度加工等余量,附加不少于100mm的余量。接料时,先将板纵向接长,平直后再将每两条接宽,采用平直机再次进行矫正。当焊接最后拼接缝时,接至宽度为6580mm,平直机已无法矫正,因此采用反变形法控制焊接变形的工艺。 

  (2)焊接工艺。对于腹板结构,焊接是板料接长和接宽的必要工序,焊接质量的好与坏直接影响着结构的使用性能,有效地控制焊接变形可缩短工时,提高功效。因此,采用了窄间隙埋弧自动焊的焊接工艺,并适当制作反变形。 

  1)窄间隙埋弧自动焊比较常规自动焊,因其坡口窄,坡口角度小,因而填充金属少,热影响区小,焊后,不但角变形量小,而且节省焊材,可大大提高劳动生产效率,降低制造成本。 

  窄间隙埋弧自动焊技术的具体做法如下: 

  坡口形式:由于板的长度和宽度尺寸较大,不便于铣床加工U型坡口,即采用刨边机加工的双V坡口,如图1所示: 

图1 

  焊接时,先焊坡口面的焊缝,焊后进行背面清根,然后盖面焊接。 

  2)适当制作反变形,可抵消正面焊接时产生的变形。反变形值一般与板的宽度及板厚有关:同样宽度的板,越厚,反变形值越小;同样厚度的板,越宽,反变形值越大。针对该吊车梁,其腹板厚度38mm,宽度达到80mm,根据经验,估计其反变形角度应在1°左右。故在对接时,接口处垫一块宽70mm,厚20mm的板,使接口处抬高,并形成单面坡口。 

  3.  装配焊接时吊装技术:吊车梁分别为19m两段和22m一段,重量分别为50t和51t,而制作厂房内三台桥式吊的起重量分别为32/5t、10t和16t,腹板翻转时,需在腹板上焊吊耳,装配时,尽量使板的下边缘以地面为支点,以减少吊车的受力,用32t和10t天车配合完成。当工字型装配焊接完毕后,必须使用吊具进行翻转,吊具采用平衡梁,平衡梁长3米。用三台吊车同时配合。 

  (1)吊点计算如下(见图2): 

   

    

  吊车梁每米重      =2.318181818吨/米, 

  则起重能力为27吨吊车可起重                 =11.705882米 

  起重能力为9吨+15吨=24吨的吊车可起重为: 

  22-11.705882=10.35294118米 

  对平衡梁。起重能力为9吨吊车可起重1.125米,起重能力为15吨吊车的起重能力为3-1.125=1.875米。计算结果见图一。 

      (2)平衡梁的计算,见图3: 

      

           

        强度条件:б=          ≤[б] 

        Mmax=(1.5-0.5625)90000=84375Pa 

        选I28a,材质为Q235B,[б]=215M Pa 

    б=         =166 M Pa<215M Pa,满足要求。 

        2.3.3吊耳计算 

        吊耳1,见图4 

       1-1截面为吊耳的危险截面,需校核1-1截面的抗拉强度。 

       其强度条件为 

    б=                ≤[б] 

        N=240KN,   =18mm,b=160mm,d=80mm,吊耳材质为 Q235B 

        б=              =167 M Pa<215M Pa,满足要求。 

      

     

图4    

       吊耳与构件连接处的焊缝强度计算。焊缝为双面角焊缝,焊缝高度为10㎜。 

  б=            ≤[б] 

  б=             =114 M Pa<215M Pa,满足要求。 

  作者简介:刘荣来(1979- ),男,内蒙古煤矿设计研究院助理工程师。下载本文

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