Файл: Жербин М.М. Высокопрочные строительные стали (характеристики, область применения, расчет и проектирование).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Анализ

относительной стоимости разных марок сталей

(см. табл.

IV. 2) .показывает, что в СССР прейскурантом уста­

новлены более высокие отношения стоимости высокопрочной ста­ ли к малоуглеродистой, чем за рубежом [36J.

§ 18. Влияние применения высокопрочных сталей на трудоемкость и стоимость изготовления

Технологические операции при изготовлении конструкций из высокопрочных сталей. Применение высокопрочных сталей при­ водит к снижению производительности труда на отдельных опе­ рациях изготовления за счет более высокой твердости стали, по­ вышенных механических свойств и в результате увеличения объе­ мов работ на 1 т конструкций в связи с уменьшением веса [29, 34,37,38,39].

В состав технологических операций по изготовлению конструк­ ций входят правка металла, разметка и наметка, резка механи­ ческая и кислородная, образование отверстий (продавливание и сверление), гибка, строгание, фрезерование, вальцовка, сборка, сварка, общая и контрольная сборка. Эти технологические опе­ рации по виду используемого оборудования и последователь­ ности изготовления объединены в три группы: обработка, сборка и сварка (при необходимости добавляется контрольная сборка), которые составляют около 90% всего объема трудозатрат.

Обработка. Для правки высокопрочной стали, которая в на­ стоящее время поставляется с, заводов с коробоватостью 3— 10 мм/м, листы приходится пропускать через семивалковые ли­ стоправильные вальцы 10—20 раз. За счет этого трудоемкость правки для стали класса С75/60 увеличивается в 2—3 раза, по сравнению с аналогичной операцией для стали СтЗ. Следует отметить высокую упругость высокопрочной стали и необходи­ мость обязательной правки в горячем состоянии после термооб­ работки на металлургическом заводе.

Резка на гильотинных ножницах листовых деталей толщиной 4—12 мм не вызывает особых трудностей. Трещины при резке не образуются, а размеры завалов и заусениц не превышают 1 мм. Несколько быстрее тупится режущий инструмент. Скорость кислородной резки на 20—30% меньше, чем для стали СтЗ. Су­ ществующие автоматы и полуавтоматы пригодны для резки вы­ сокопрочных сталей. Эффективно широкое применение плазмен­ ной резки для этих материалов.

Продавливание отверстий диаметром 19—23 лім на дыропро­ бивных прессах показало отсутствие трещин и выпучиваний в краях отверстий. Однако штемпели быстро выходят из строя. Сверление отверстий диаметром более 19 мм в стали класса С70/60 вызывает снижение производительности труда в 1,5—2 раза за счет высоких механических свойств стали и снижение ре­ жима сверления.

ЮЗ


Гибка деталей из высокопрочной стали затруднений не вызы­ вает. При этом необходима строжка кромок перпендикулярно линии гиба. Внутренний радиус закругления при гибке листов из стали класса С70/60 и выше рекомендуется принимать не менее трех толщин.

Строжка кромок для листов толщиной 6—30 мм затруднитель­ на, особенно после кислородной резки. Трудоемкость этой опе­ рации для высокопрочной стали в 2—3 раза выше, чем для стали СтЗ. При фрезеровании кромок пакетов стойкость резцов с пла­ стинами из сплава Т5КЮ уменьшается в 3 раза, а трудоемкость повышается в 2,3 раза.

Трудоемкость вальцовки после кислородной резки увеличивает­ ся в 2,5 раза.

Сборка конструкций из высокопрочной стали технологически не отличается от сборки конструкций из стали СтЗ. Однако происхо­ дит увеличение трудоемкости за счет упругих свойств стали и вызванной этим необходимостью в более мощных стяжных при- ■способлениях, в увеличении длины швов прихваток и уменьшении расстояния между ними.

Производительность сварки сталей высокой прочности ниже, чем при сварке стали СтЗ из-за уменьшения силы тока и коэффи­ циента наплавки. Имеющееся на заводах оборудование обеспе­ чивает требуемые режимы сварки.

Таким образом, трудоемкость большинства технологических операций при изготовлении конструкций из высокопрочных ста­ лей, как правило, увеличивается в связи с понижением режимов работы оборудования. Коэффициенты трудоемкости операций приведены в табл. IV. 3 [37].

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

IV. 3

К ласс стали

П р ав к а

Р азм етка

К и сло ­ С тр о га ­ Ф р е зе ­

С вер л е­

С борка

С вар ка

род н ая

ние

р о в а ­

ние

 

 

 

р езка

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С46/33

1,20

1,00

1,15

1,14

1,18

1,12

1,05

1,10

С52 40

1,36—1,5

1,02

1,18

1,28

1,32

1,25

1,09

1,13

С60/45 •

1,47

1,03

1,19

1,40

1,41

1,35

1,11

1,14

С70/60

1 ,7 5 -2 ,2

1,05

1,20

1,67

1,60

1,58

1,15

1,15

■ С85/75

2,2

1,06

1,21

2,40

1,88

2,18

1,20

1,16

Согласно этим данным .с учетом снижения веса конструкции (увеличение объема работ на 1 т) можно установить значения коэффициентов повышения удельной трудоемкости изготовления конструкций из высокопрочных сталей (табл. IV. 4).

Несмотря на повышение трудоемкости отдельных операций и удельной трудоемкости изготовления общая трудоемкость изго­ товления конструкций из высокопрочныхсталей, как правило, снижается.

Ниже приводятся данные по трудоемкости изготовления раз­ личных конструкций из высокопрочных сталей.

1Q4


Т а б л и ц а IV. 4

 

 

 

К ласс

стали

 

 

Т ип ко н стр у к ц и и

C4G/38

С52/40

C60/45

С70.60

С85/75

 

Фермы

 

 

 

 

 

 

из уголков

1.11

1,15

 

1,20

1,29

1,37

труб и гнутых

 

 

 

 

 

 

профилен

1,16

1,25

'

1,30

1,36

1,42

Колонны

1,09

1,12

1,16

1,25

1,33

Балки

1,10

1,17

 

1,20

1,29

1,38

Фермы. В фермах из уголков, выполненных из стали повышен­ ной и высокой прочности, несмотря на снижение веса происходит повышение полной трудоемкости изготовления до 8%- В случае изготовления поясов из высокопрочной стали, а решеток из ста­ лей класса С38/23 — С46/33 можно получить снижение общей трудоемкости изготовления до 10%.

Фермы из труб или одиночных гнутых профилей из высоко­ прочных сталей при установившейся технологии изготовления обеспечивают снижение трудоемкости на 15—35% в зависимости от класса стали и достигнутой экономии веса. Фермы из замкну­ тых профилей, если замыкающие швы выполняются на заводе металлоконструкций, «а 15—30% более трудоемки, чем фермы из уголков. Если замыкающий шов выполняется на металлурги­ ческом предприятии, то они равноценны по трудоемкости с фер­ мами из труб.

При изготовлении балок, сплошных и сквозных колонн из ста­ лей повышенной и высокой прочности, а также из двух классов сталей, трудоемкость изготовления снижается на 5—10%.

Большой интерес представляет величина минимально необхо­ димого снижения веса конструкции а^,п из высокопрочной ста­

ли, при которой ее трудоемкость изготовления будет такой же, как и в аналогичной конструкции из стали СтЗ. Значения а*іп

•представлены в табл. IV. 5.

Вышеприведенные данные приулучшении технологии изго­ товления и конструктивной формы могут изменяться. Однако на основании этого можно судить-о порядке величины коэффициен­ та снижения веса, к которой следует стремиться для обеспечения технологичности конструкций.

§ 19. Стоимость конструкций из высокопрочных сталей

Как уже было сказано выше, применение строительных метал­ лических конструкций из высокопрочных сталей является рацио­ нальным только в том случае, если стоимость этих конструкций будет равна или меньше стоимости аналогичной конструкции из стали СтЗ.

105


гл

>

сп

я

Я

ч

ЛО

со

З н ач ен и я a n ljn в зави си м о сти от класса стали

+ 8

- У О +

• со 3 § г

o-t-

^ со

©CJ SO .

о+

+8

со U б +

о

О

ю

§

и

со

«Г

«г

О

со

О

X

X

X

X

>, CL

н

X

о

с

н

СО

СМ

о

CD

t"-

оо~

О

ю

о

г4-

О

o ’

 

СМ

о

о

 

00

о

о

1—1

CD

CD

'

о

СО

О

О

О

4

t o

см

со

со

о

о

о

г-4

о

г—

со

со

05

о

о

о

со

1-*

о

с -

со

о

о

г—|

о

о«•

о -

 

11^

 

 

 

5

 

 

ч

 

 

Я

 

 

•&

 

 

о

 

 

сГ

 

 

У,

 

 

3

 

 

fr*

 

 

> .

 

 

и _

CQ

 

X

 

3

О

 

н

«

ѵо

3

ч

о .

 

ы

 

си,

н

со

fr"

о

со

сп

3

S

я

oJ

сГ

си

я

о

о

о

©

н

н

о05

юt"-*

о " о "

о

t o со

оо

см

о

ю

05

оо

о

СО о

оГЧ

осо

юСО

о "

о ”

оо

t o

Г--

оо

юt".

t o

00

оо

І"-

о

 

о

 

 

Я

и

 

■Ѳ"

 

о

сП

 

сх

3*

 

с

 

 

X

2

3

3

ж

О

о

Е ,

 

 

сп

 

 

о

 

 

о

е (

й>

fr"

я

3

> .

и" 1

X

 

X

о

3

3

 

ы

^3

 

 

СП

-

 

 

ѵо

Я

і

 

 

 

сн

 

 

 

сп

 

 

 

СП

 

п

§

я

 

§ *

аГ

 

О , Ж

ж *

 

Я СП

То лен

 

§ £

 

с

S

1

1

1

1

см

СО

о "

о

о

ю

00

о

о

о »•

ч

СП

ж

X

оч

о -

я

X 3

ел

о

со

я

а

я

н

о

я

я

<и СО

§ 1 ° 2

з . *

я я

|Сs о

1 1

11

11

11

со

. о

00

о

о

о

о> о

о

оо

оо

1—1

о

 

о

о -

 

о **

- д

 

Ф

 

 

 

 

ч

о

 

я*

о,

 

X

п

 

3

о

 

я

и

 

н

о

 

я

ь

_

о

2

Я '

а ,

*

о,

я-

°

я

сп

сfr" я

СП

 

 

Я

СО

S

 

 

ч

 

 

 

к

 

§ s

а

 

н

 

. «

о

 

 

Ё =

»

 

Я

О

 

Ч

3

 

о

2

я

 

3J

с

о

 

S

о

ѵо

 

°

g

о

 

о

 

о

а .

 

» Я

о о

я

 

 

* 8

о

к

о

я

Н

ч

É-4

Я

* По сравнению с фермами из угловой стали СтЗ при сварке замыкающего шва на'заводе металлоконструкций.

106