Балка с перфорированной стенкой

Изобретение относится к области строительства, в частности к перфорированной балке конструкций покрытий и перекрытий здания. Технический результат заключается в повышении несущей способности балки. Балка с перфорированной стенкой содержит соединенные между собой два элемента с тавровыми выступами, изготовленные из прокатного профиля, стенка которого снабжена фигурными кромками разъема, образующими тавровые выступы и выполненными симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага, с возможностью соединения выступов получаемых элементов и образования при их соединении шахматной перфорации. Кромки оснований тавровых выступов выполнены выпуклой формы, а боковые кромки выполнены прямолинейной формы и наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля с возможностью уширения выпуклых оснований выступов. Выступы состыкованы между собой крайними уширенными кромками выпуклых оснований, а перфорированные отверстия образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема, повторяющими контуры выпуклого основания и боковых кромок выступов. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устройства несущих конструкций покрытий и перекрытий здания.

Известна балка с перфорированной стенкой, изготовленная путем выполнения разреза стенки профиля с регулярным шагом по дугообразным линиям и соединения сваркой совмещенных между собой выступов стенки (Я. Брудка. Легкие стальные конструкции [Текст] / Я. Брудка, М. Лубиньски. Пер. с польского. - Москва: Стройиздат.-1974, с. 321).

Недостатками известной балки являются: во-первых, малоэффективная технология из-за образования отходов производства; во-вторых, невысокая несущая способность балки из-за сравнительно небольшого увеличения высоты по отношению к исходному профилю; в-третьих, снижение надежности балки из-за значительных температурных деформаций и внутренних концентраций напряжений при газовой разрезке по двум дугообразным линиям, находящимся вблизи друг от друга.

Известна балка с шахматной перфорацией стенки, принятая в качестве прототипа, изготовленная из прокатного профиля путем резки стенки заготовки по ломаной линии с получением двух элементов с тавровыми выступами, нижние кромки которых параллельны продольной оси заготовки, и стыковки полученных элементов по выступам, при этом каждая линия резки с боковых сторон выступов очерчена по зигзагообразной линии из трех элементов с образованием выступов с уширенными головками, при этом соединение элементов произведено по наиболее удаленным наклонным граням выступов (Авторское свидетельство СССР №1174541 А, дата приоритета 30.03.1984, дата публикации 23.08.1985, авторы: Песков В.А. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является низкая несущая способность балки из-за наличия зон значительных концентраций напряжений в стенке вблизи вырезов.

Задачей изобретения является повышение несущей способности балки путем уменьшения напряжений в стенке вблизи отверстий.

Для решения поставленной задачи предложена балка с перфорированной стенкой, содержащая соединенные между собой два элемента с тавровыми выступами, изготовленные из прокатного профиля, стенка которого снабжена фигурными кромками разъема, образующими тавровые выступы и выполненными симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага, с возможностью соединения выступов получаемых элементов и образования при их соединении шахматной перфорации. Согласно изобретению, кромки оснований тавровых выступов выполнены выпуклой формы, а боковые кромки выполнены прямолинейной формы и наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля с возможностью уширения выпуклых оснований выступов, при этом выступы состыкованы между собой крайними уширенными кромками выпуклых оснований, а перфорированные отверстия образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема, повторяющими контуры выпуклого основания и боковых кромок выступов.

Согласно изобретению, фигурные кромки разъема, образующие крайние кромки уширенного выпуклого основания выступов, выполнены прямолинейными или криволинейными.

Согласно изобретению, в качестве прокатного профиля использованы двутавры или швеллеры.

Согласно изобретению, балка выполнена в виде двухстеночной перфорированной балки коробчатого сечения из спаренных по длине продольными сварными швами двух перфорированных двутавров или швеллеров.

На фиг. 1 схематично изображен прокатный профиль с нанесенной линией реза, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; фиг. 3 - узел А на фиг. 1; на фиг. 4 схематично изображена балка с перфорированной стенкой, общий вид; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. 6 - узел Б на фиг. 4; на фиг. 7 - вариант формы линии реза, образующей кромки разъема; на фиг. 8 схематично изображен вариант балки с перфорированной стенкой, общий вид; на фиг. 9 - узел В на фиг. 8; на фиг. 10 изображен вариант коробчатого сечения балки.

Заявляемая балка с перфорированной стенкой состоит из двух соединенных между собой элементов и изготовлена из прокатного профиля с использованием известных приемов: резки стенки заготовки, разъединения получаемых частей, их стыковки по выступам и сварки. Исходная балка для изготовления балки с перфорированной стенкой имеет прокатный профиль высотой h1 (фиг. 1), в качестве которого может быть использован, например, двутавр (фиг. 2), имеющий две полки 1 и стенку 2, или швеллер. Стенка 2 снабжена фигурными кромками разъема, выполненными по линии реза 3, образующими тавровые выступы 4, которые выполнены симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага. При этом фигурные кромки разъема, образованные линией реза в пределах шага 5 (фиг. 3), содержат кромки оснований 5 тавровых выступов и боковые кромки 6. Кромки оснований 5 выполнены выпуклой формы радиуса R с уширением, например в виде отрезков длиной а, расположенных под углом β по отношению к продольной оси балки, а боковые кромки 6 выполнены прямолинейной формы в виде отрезков длиной b, центр которых расположен на продольной оси исходного профиля, являющейся осью центра тяжести профиля, причем боковые кромки 6 наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля под углом α для образования уширения выпуклых оснований выступов. В заявляемой балке с перфорированной стенкой выступы 4 состыкованы между собой крайними уширенными кромками длиной а выпуклых оснований 5, а перфорированные отверстия 7 образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема по линии реза 3, повторяющими контуры выпуклого основания и боковых кромок выступов.

Балка с перфорированной стенкой с высотой h2 (фиг. 4, фиг. 5), полученная после разрезки исходного профиля, раздвижки, стыковки и сварки между собой полученных частей, имеет отверстия 7 более рациональной по сравнению с прототипом формы, с уменьшенной концентрацией напряжений вблизи отверстий и наклонные к продольной оси балки сварные швы 8 (фиг. 6).

Для обеспечения еще более существенного снижения уровня концентрации напряжений предложена балка с перфорированной стенкой (фиг. 7 - фиг. 9), изготовленная с кромкой разъема по линии реза 3 исходного профиля, содержащей в пределах шага отверстий s (фиг. 7) уширенные дугообразные отрезки радиуса R, соединяющие концы двух боковых кромок 6, выполненных в виде наклонных кососимметричных прямолинейных отрезков длиной b, расположенных под углом α по отношению к продольной оси балки, центр которых проходит по оси центра тяжести профиля.

Усиленная балка с перфорированной стенкой может быть выполнена в виде двухстеночной перфорированной балки коробчатого сечения из спаренных по длине продольными сварными швами сверху и снизу двух перфорированных двутавров или швеллеров (фиг. 10).

Технический результат, достигаемый предлагаемой конструкцией, заключается в повышении несущей способности балки с перфорированной стенкой за счет более рациональной линии раскроя исходного прокатного профиля, что приводит к уменьшению напряжений в стенке перфорированной балки вблизи отверстий.

1. Балка с перфорированной стенкой, содержащая соединенные между собой два элемента с тавровыми выступами, изготовленные из прокатного профиля, стенка которого снабжена фигурными кромками разъема, образующими тавровые выступы и выполненными симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага, с возможностью соединения выступов получаемых элементов и образования при их соединении шахматной перфорации, отличающаяся тем, что кромки оснований тавровых выступов выполнены выпуклой формы, а боковые кромки выполнены прямолинейной формы и наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля с возможностью уширения выпуклых оснований выступов, при этом выступы состыкованы между собой крайними уширенными кромками выпуклых оснований, а перфорированные отверстия образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема, повторяющими контуры основания и боковых кромок выступов.

2. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что фигурные кромки разъема, образующие крайние кромки уширенного выпуклого основания выступов, выполнены прямолинейными.

3. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что фигурные кромки разъема, образующие крайние кромки уширенного выпуклого основания выступов, выполнены криволинейными.

4. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве прокатного профиля использованы двутавры или швеллеры.

5. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что балка выполнена в виде двухстеночной перфорированной балки коробчатого сечения из спаренных по длине продольными сварными швами двух перфорированных двутавров или швеллеров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к удлиненному элементу каркасных конструкций. Технический результат - упрощение сборки каркасных конструкций.

Изобретение относится к области строительства, а именно к металлическим фермам. Технический результат заключается в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик фермы.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий (перекрытий) зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении длинномерных конструкций, в частности перфорированной балки. Технический результат заключается в снижении концентрации напряжений в стенке перфорированных балок, что приводит к повышению надежности и долговечности конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к многосекционной строительной конструкции для перекрытия зданий, создания навесов, а также для размещения антенных и радиопередающих установок.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении длинномерных конструкций, в частности перфорированной балки. Технический результат - повышение надежности и долговечности перфорированной балки за счет снижения концентрации напряжений в ее стенке.

Изобретение относится к строительству, а именно к металлическим легким, преимущественно сборно-разборным конструкциям покрытий зданий и сооружений. Предложена металлическая треугольная ферма, включающая выполненные из гнутых металлических профилей верхний и нижний пояса, а также раскосы, соединенные при помощи разъемных крепежных элементов.

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным строительным металлическим решетчатым конструкциям из труб, и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для перекрытия зданий и сооружений, создания навесов, а также для размещения антенных и радиопередающих установок на определенной высоте над землей.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при монтаже шпренгельных ферм в покрытиях зданий и сооружений различного назначения. Техническая задача изобретения - уменьшение расходов на транспортировку шпренгельной фермы на строительную площадку и упрощение ее монтажа.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для изготовления решетчатых конструкций из трубчатых (гнутосварных) профилей различных зданий и сооружений. Способ изготовления решетчатых конструкций из трубчатых (гнутосварных) профилей включает формирование решетки конструкции до примыкания к поясам и ее фиксацию в пространственном положении с последующей разделкой торцевых кромок элементов решетки в зоне их соединения по линиям сопряжения с поясами. При этом торцы сжатых элементов решетки перекрыты боковыми гранями растянутых элементов той же решетки. Технический результат состоит в уменьшении расхода конструкционного материала, снижении трудоемкости изготовления, а также расширении компоновочных и унификационных возможностей решетчатых конструкций. 16 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других длинномерных несущих решетчатых конструкций из труб. Несущая конструкция с решеткой из плоскоовальных труб включает пояса и жестко прикрепленную к ним решетку, выполненную со сплющенными концами из изогнутых элементов зигзагообразного очертания. При этом стержневые элементы решетки имеют плоскоовальное сечение с отношением габаритов 1/2,63, где больший габарит расположен в плоскости конструкции, а меньший - из плоскости. Технический результат состоит в уменьшении трудоемкости изготовления несущих конструкций и снижении затрат на них. 1 табл., 7 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других длинномерных несущих решетчатых конструкций из труб. Несущая конструкция с решеткой из чечевидных труб включает пояса и жестко прикрепленную к ним решетку, выполненную со сплющенными концами из изогнутых элементов зигзагообразного очертания. При этом стержневые элементы решетки имеют чечевидные сечения с отношением габаритов 1/2,414, где большие габариты расположены в плоскостях конструкций, а меньшие - из плоскостей. Технический результат состоит в уменьшении трудоемкости изготовления несущих конструкций и снижении затрат на них. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам строительства зданий из металлических ферм. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационных характеристик фермы. Способ заключается в том, что несколько рядом расположенных ферм, выполненных из горячекатаной или холодногнутой стали, соединены между собой и в плоскости одной фермы сварным, винтовым или заклепочным способом пластинчатыми элементами, которые могут быть сплошными или прерывистыми вдоль длины стержня и иметь перфорацию. 1 ил.

Изобретение относится к электрификации железных дорог и может быть использовано в поддерживающих устройствах контактной сети и устройствах освещения станционных путей как совмещенно, так и раздельно. Болтовое соединение блоков ригеля жесткой поперечины содержит продольные уголки и элементы их стыкования, изготовленные из стали с расчетом приложения к ним максимальных растягивающих и сжимающих нагрузок, с созданием необходимых зазоров между концами уголков и строительного подъема. При этом все элементы стыкования расположены с внутренних сторон уголков. Стыкование уголков выполнено при помощи круглых втулок, прикрепленных вплотную к внутренним полкам уголков при помощи двойных продольных сварных швов с обеспечением их соосности в местах примыкания и незначительным смещением за пределы уголков, стяжных шпилек, имеющих изгиб, помещенных во втулки с установкой контактных шайб, имеющих конусность и утолщение в верхних уголках между втулками, квадратных шайб с одним обрезанным углом между втулками и гайками и закреплением двойными гайками. Технический результат состоит в упрощении и удешевлении работ по изготовлению блоков ригеля и деталей их скрепления на заводе-изготовителе, а также в отсутствии необходимости в применении сложного оборудования и персонала высокой квалификации, отсутствии необходимости в сверлении очень большого количества отверстий с высокой точностью, экономии материалов за счет отсутствия ослабления продольных уголков срезкой углов и сверлением отверстий, повышении надежности за счет возможности оцинковки всех элементов ригеля и доступности контроля за качеством выполнения работ на всех этапах. 7 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытию из трехгранных ферм, и может быть использовано в качестве конструкций перекрытий, элементов комбинированных систем с возможностью подвески технологических устройств, грузоподъемных механизмов. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости конструкции при снижении материалоемкости и трудоемкости изготовления. Покрытие содержит трехгранные фермы, объединенные профилированным настилом. Каждая ферма включает верхние трубчатые пояса пятигранного составного сечения и нижний пояс из одиночного уголка, направленного обушком вниз. Стенки швеллеров верхних поясов ориентированы вертикально и внутрь трехгранной фермы навстречу друг другу. Раскосная решетка приварена к полкам поясных уголков внахлест. 3 ил.
Наверх