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
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 |
-а |
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 |
■ |
|
>Я |
Ч |
3 |
|
о |
2 |
я |
|
3J |
с |
о |
|
S |
о |
ѵо |
|
° |
g |
о |
|
о |
|
||
о |
а . |
|
|
» Я |
о о |
||
<и |
я |
||
|
|
* 8 |
|
о |
к |
о |
я |
<и |
|||
Н |
ч |
É-4 |
Я |
* По сравнению с фермами из угловой стали СтЗ при сварке замыкающего шва на'заводе металлоконструкций.
106