СПОСОБ ПОДКРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
METHOD FOR SUPPORT OF STRUCTURAL ELEMENTS

Изобретение относится к производству и ремонту конструкций, преимущественно судовых.
Известен способ ремонта судового перекрытия [1]. Он включает жесткое присоединение подкрепляющего элемента к деформированному листовому элементу связи перекрытия, этот подкрепляющий элемент соединяют с дополнительным опорным элементом, располагаемым перпендикулярно деформированному листовому элементу связи перекрытия, в качестве которых могут быть использованы холостые балки набора перекрытия, находящиеся в районе установки подкрепляющих элементов.
Данный способ не предусматривает подкрепление недеформированных конструкций, а также возможность полного врезания подкрепляющего элемента в подкрепляемый элемент, в частности превышающее зону деформации. Кроме этого данным способом не предусматривается установка подкрепляющих элементов на пересекающие подкрепляемый листовой элемент рамные балки судового набора.
Известен способ формирования узла соединения набора и обшивки корпуса судна [2]. Он предусматривает предварительное формирование в балках главного направления и поперечных связях частичных вырезов, поперечные связи устанавливают на ранее установленные на полотнище балки главного направления и проваривают. Данный способ вообще не предусматривает подкрепление пересекающихся связей, в частности, уже установленных балок главного направления и поперечных связей, в том числе деформированных, а также технологию правки деформированных элементов конструкций.
Задачей, на которую направлено изобретение, является обеспечение наилучшего соотношения размеров элементов конструкций, качества крепления их между собой, технологичности сборки и присоединения элементов друг к другу, а также обеспечение широкой сферы его применимости.
Техническим результатом является получение более оптимальных конструкций.
Упомянутая задача достигается тем, что предусмотрено подкрепление преимущественно листовых элементов конструкции, пересекающихся другими или подходящими к ним основными или дополнительными элементами (специально устанавливаемыми), как в процессе создания, так и в процессе ремонта конструкций. Способ включает установку и присоединение врезных подкрепляющих элементов к элементам конструкции, при этом подкрепляющие и подкрепляемые элементы могут врезаться и/или стыковаться между собой и друг с другом, в частности, на полную величину сочленения между ними. При этом примыкающий элемент может является также подкрепляемым, а подкрепляющие элементы выполняться составными. По мере проведения подкрепления ранее установленные подкрепляющие элементы могут считаться подкрепляемыми и примыкающими.
Предусматривается также установка подкрепляющих элементов на подкрепляемые и/или примыкающие элементы до соответственной установки к ними примыкающих и/или подкрепляемых элементов.
Установку подкрепляющих и подкрепляемых элементов предусмотрено осуществлять при помощи воздействий: силового (например, прижимами), теплового (например, газовыми горелками), сварки, склеивания, с помощью нанесения вспомогательных резов и их комбинаций. Для установки подкрепляющих элементов могут использоваться отверстия для пропуска примыкающих элементов.
Производится нанесение в местах сочленения подкрепляемых и подкрепляющих элементов резов размерами, соответствующими вхождению этих элементов друг в друга, например равная входящим элементам, затем их установка и жесткая фиксация, в частности, путем: сварки, клепки, склеивания, формования и их комбинаций. Размеры резов могут выполняться большими, чем размеры вхождения элементов друг в друга, а жесткая фиксация конструкции, возможно поэтапная, производится после ее сборки.
На всех этапах способа возможна корректировка геометрии конструкции, в частности правка, путем воздействий: силового, термического, нанесения разрезов и их комбинаций.
На фиг.1 представлены варианты сочленения подкрепляемого и подкрепляющих элементов в конструкции пиллерса, устанавливаемого на пересечении набора из тавровых балок; на фиг.2 - варианты подкрепления высокой тавровой балки, к которой примыкают балки разного размера и поперечного сечения.
Подкрепляемая конструкция, в частности, состоит из пересекающихся балок 1 и 2 (фиг.1), которые могут считаться соответственно подкрепляемой и примыкающей, и, наоборот, подкрепляющих элементов, устанавливаемых в пределах высоты стенок балок 3 и с торца балок 4. Описанная выше конструкция предусмотрена для установки пиллерса с подкрепляющими его элементами 7 и 6, варианты исполнения которых обозначены соответственно попарно: 8 и 9, 10 и 11. Для улучшения и удобства установки подкрепляемых и подкрепляющих элементов предусмотрены резы 12. Кроме указанных подкрепляющих элементов предусмотрен дополнительно кольцевой элемент 13, который в зависимости от порядка сборки узла может служить и последним подкрепляющим в нем элементом.
Подкрепляемая тавровая балка набора 14 (фиг.2) с примыкающими к ней балками 15 и 16 (могут быть, в частности, частично или полностью проходящими сквозь балку 14, в том числе частично или полностью врезаться между собой), оснащается подкрепляющими элементами: 17 (могут сами иметь подкрепления, например обратные полосы, фланцованную свободную кромку, и т.д.); 18 - приставными; 19 - частично разрезаемыми и врезаемыми (в балку 14); 20 - врезаемыми, в частности, с дальнейшем дополняемыми элементами 21 (т.е. составными из 20 и 21); 22 - частично разрезаемыми и врезаемыми (могут также дополняться элементами 21). Подкрепляющие элементы 18-22, будучи принимаемые как дополнительные примыкающие связи могут подкрепляться подкрепляющими элементами, например полосами 23.
Способ осуществляется следующим образом.
На примыкающую и подкрепляемую тавровые балки 1 и 2 (фиг.1) (возможна и обратная трактовка примыкающей и подкрепляемой балок) устанавливаются подкрепляющие элементы 3 и 4. При этом как балки 1 и 2 могут частично или полностью врезаться друг в друга, так и подкрепляющие элементы 3 и 4 могут врезаться в балки 1 и 2. При установке пиллерса 5 на примыкающий к нему элемент 4 могут быть использованы пары подкрепляющих элементов (фиг.1): 6 и 7 (даны в сборе), 8 и 9, 10 и 11 представляют собой частные варианты для стыковки подкрепляющих элементов между собой, обуславливаемые нанесенными резами 12. Резы 12 наносят и на пиллерс 5 в соответствии с резами и размерами подкрепляющих элементов 6-11. После установки и жесткой фиксации сочленения пиллерса и подкрепляющих элементов, в частности 6 и 7, на них устанавливается и жестко фиксируется подкрепляющий элемент 13. Жесткая фиксация производится, например, путем: сварки, клепки (для чего используются дополнительные накладные элементы), склеивания, формования и их комбинаций. Для удобства сборки конструкции размеры резов могут выполняться большими (например, на толщину сочленяемых элементов), чем размеры вхождения элементов друг в друга, а жесткая фиксация конструкции возможна поэтапная и производиться по мере сборки, в частности после ее сборки.
На всех этапах реализации способа возможна корректировка геометрии конструкции, в частности правка, путем воздействий: силового (например, простукиванием), термического (например, путем индукционного нагрева), нанесения разрезов (например, газовой резкой) и их комбинаций.
При подкреплении элементов конструкций, имеющих пересекающиеся балки разной высоты, т.е. подкрепляемые и примыкающие элементы разной высоты (фиг.2), возможна следующая реализация способа. Подкреплению подлежит балка 14 с примыкающими к ней балками 15 и 16. На последние устанавливаются в зависимости от предусмотренного варианта подкрепляющие элементы 17, 18, 19, 20, 21. При этом балка 14, например, в месте прохождения сквозь отверстие в ней для балок 16 имеет разрез 12, в котором в зависимости от принятой технологии сборки используются частично врезные, имеющие стыковочный рез 12 элементы 19, составные элементы 20, 21 и элементы 22, 21, причем элемент 22 со стыковочным резом 12. Такие элементы, как 19, устанавливаются до установки примыкающего элемента - балки 16.
При необходимости элементы 18 подкрепляются полосами 23, которые также могут быть врезными.