Способ изготовления облегченной металлической балки

 

Использование: для приготовления металлических балок с перфорированной стенкой . Сущность изобретения: в способе изготовления облегченной металлической балки стенку исходной заготовки разрезают по зигзагообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, их стыковку и сварку осуществляют по выступам Зигзагообразную линию выполняют с расширяющимися выступами в виде равнобоких трапеций с определенным соотношением между основаниями и высотой. После стыковки и сварки по выступам из стенки вырезают выступающие треугольные выступы и приваривают их катетами к верхнему поясу и стенке балки/6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 04 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й::ИЗЕЙ ь) ЩК i3

° г (,:,лгГ л й- - А (21) 4881410/33 (22) 11 11.90 (46) 15.06.93. Бюл. М 22 (71) Государственный союзный сибирский научно-исследовательский институт авиации им, С.А.Чаплыгина (72) Ю.С,Хваткин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1189965, кл, Е 04 С 3/08, 1982, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ (57) Использование: для приготовления металлических балок с перфорированной стенИзобретение относится к области изготовления металлоконструкций, в частности балок с перфорированной стенкой, используемых в строительстве в качестве несущих элементов зданий и сооружений.

Целью изобретения является увеличение несущей способности балки и снижение металлоемкости, - На фиг.1 показана схема роспуска исходной балки; на фиг.2 — стыковка верхней и нижней частей балки; на фиг.3 — вырезка выступающих треугольных частей; на фиг.4 — конструкция балки, изготовленной по предлагаемому способу; на фиг.5 — узел! на фиг.4; на фиг,6 — статическая схема балки.

Изготовление облегченной балки производится путем роспуска исходной балки по зигзагообразной линии с трапециевидными расширяющимися выступами на 2 одинаковых полубалки — верхнюю 1 и нижнюю 2 (фиг.1),.последующей стыковки сварным швом по выступам (фиг,2}, причем длина большего основания трапеции мо"

„„Я3„„1821536 А1 кой. Сущность изобретения: в способе изготовления облегченной металлической балки стенку исходной заготовки разрезают по зигзагообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, их стыковку и сварку осуществляют по выступам.

Зигзагообразную линию выполняют с расширяющимися.выступами в виде равнобоких трапеций с определенным соотношением между основаниями и высотой. После стыковки и сварки по выступам из стенки вырезают выступающие треугольные выступы и приваривают их катетами к верхнему поясу и стенке балки, 6 ил. Фм

ы равна 2h>/cos45 = 2,828hB, где he — высота выступа, длина меньшего основания а

=2ha (-1) = 0,828ha. угол между боко- С" соэ450 вой стороной трапеции и большим. основанием = 45О, Далее vi3 стенки вырезаются выступающие части 3 в виде прямоугольных треугольников (фиг.3) и привариваются катетами к верхнему пояСу и стенке балки Со (фиг,4) Треугольники вырезаются со скруглением прямого угла в местах их соедине- д ния с нижним поясом (фиг.5) с целью у уменьшения концентрации напряжений. На конце балки вваривается жесткая вставка 4 (фиг.4), При необходимости возможна по- О становка ребер жесткости 5 (фиг,5). Согласно заявляемому изобретению углы между ), и боковыми, сторонами и большими основани- а ями выступов равны 45 (фиг,1), т,к. после стыковки образуют прямые углы (фиг.2), которые затем своими сторонами примыкают к верхнему поясу и стенке (фиг.4). Высота

1821536 выступа hq (фиг.1) связана с размерами боковой стороны и основания выступа отношением:боковая сторона С =

hg соз450

-1,424 h8 (1) вследствие принятого. угла наклона боковой стороны, большее основание а - 2с - 2 2.828 ат (2), т.к. катеты

"в

cns45o отрезанных выступов ввариваются s отверстие длиной 2 с.(фиг.5), меньшее основание. выступа а =(Ь вЂ” 26в)(фиг.1), а =2h22(1(cos 45О— 1) = 0,828h2 (3) — из условия соотношения сторон в данной трапеции.

Изготовленная данным способом балка представляет собой систему жестких пластин сложной конфигурации, шарнирно соединенных в верхней части непосредственно друг с другом; в нижней — с помощью стержней, По краям балку замыкают жесткие . концевые элементы.

Пример, В разрабатываемом проекте теплой автостоянки предполагается использовать облегченную металлическую балку, изготовленную по предлагаемому способу из двутавра 45Б1 пролетом 12 м с подвесным краном грузоподьемностыо 50 кн пролетом 9 м (в местах крепления кранов к нйжнему поясу вводятся подвески); Выполняется резка вертикальной стенки исходной балки по зигзагообразной линии с образовайием полубалок с расширяющимися трапециевидными выступами с углом наклона боковых сторон к большему основанию, равным 45О, При этом высота выступа Йв = 355 мм, длина большего основания Ь = 1004,1 мм, длина меньшего основания а =294 мм, После роспуска исходной балки производится стыковка по выступам образованных полубалок; Затем вырезаются треугольные выступы свинки и привариваются катетами к верхнему поясу и стенке балки.

При этом высота образованной балки составляет 1,8 высоты исходного двутавра—

800 мм, Момент инерции балки по наименьшим сечениям поясов !х.= 65475 см; Р4 =

4.

1636 см, Высота балки-прототипа — 670 мм

3 (1,5 высоты исходного двутавра) 1х = 45070

4 2 т см, W = 1345 см, Увеличение жесткости:

65475 - 45070 100 45 2 о(45070

10 При расчете по допускаемым напряжениям увеличение несущей способности:

1636 — 1345)ЯЯ Р1 6 у м )

Преимуществом предлагаемого способа изготовления облегченной металлической балки по сравнению с прототипом является повышение несущей способности

20 балки. При этом материал исходной балки используется полностью, беэ отходов.

Формула изобретения

Способ изготовления облегченной металлической балки, включающий резку стенки исходной заготовки по зигзагообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, их стыковку и сварку по

30. выступам, о т л и ч à ю шийся тем, что, с. целью повышения несущей способности балки и снижения металлоемкости, зигзагообразную линиго выполняют с расширяющимися выступами в виде равнобоких

35 трапеций, причем разность между меньшими и большими основаниями равна 2п2, где

h8 — высота выступа, а величина меньшего, основания равна 0,828 h8, а после стыковки и сварки по выступам из стенки вырезают выступающие треугольные выступы и приваривают их катетами к верхнему поясу и стенке балки.

3821536

1821536

Фиг, У

Фиг. 3

Составитель Ю, Хваткин

Техред M.Ìîðãåíòàë - Корректор M. Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2094 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35. Раушская наб„4!5