PL157217B1 - Element ksztaltowyP i e r w s z e n s t w o :08.01.1986,DE,G 86002805 PL - Google Patents

Abstract

1. Element ksztaltowy ze sztywnego mate- rialu takiego jak blacha stalowa, z dwoma pasami i jednym laczacym je i na nich za- mocowanym srodnikiem, który zawiera wy- puklosci, które zamiennie skierowane sa do jednej i drugiej strony elementu ksztaltowego, znamienny tym, ze pasy (2, 3) sa zamocowane na obu krawedziach wzdluznych srodnika (4, 14, 15), na calej dlugosci jego krawedzi przy czym pasy (2, 3) sa zamocowane do srodnika (4, 14, 15) kazdorazowo za pom oca jedno- stronnie lub dwustronnie przebiegajacej spo- iny (1 0 , 1 6 , 1 7 , 1 1 , 1 2 , 1 3 , 14), ze przebiegajace pod katem wzgledem siebie odcinki (7 i 9) poszczególnych wypuklosci (5, 6 , 1 8 , 19) srod- nika (4 , 14, 15) sa polaczone ze soba za pom oca integralnych, wygietych odcinków (8) w ksz- talcie fragmentów kola, a promien wygietych odcinków (8) jest co najmniej 1,5 raza wiekszy od grubosci tasmy tworzacej srodnik. FIG.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element kształtowy ze sztywnego materiału, takiego jak blacha stal^owa, posiadający dwie półki oraz wyginany środnik z wypukłościami zagięć, skierowanymi na przemian w jedną i w drugą stronę, łączący półki i do nich przytwierdzony.

Elementy kształtowe tego rodzaju są znane na przykład z niemieckiego opisu wzoru użytkowego OE-GM 8 420 684, w którym opisany środnik jest przytwierdzony w obrębie zagięć na zewnętrznej stronie do obu półek szwem spawalniczym ograniczonym miejscowo, albo jest on przytwierdzony do półek za pomocą dwustronnych spoin o ograniczonej długości, które są umieszczone w obrębie środkowych odcinków środnika pomiędzy występującymi wypukłościami zagięć.

W praktyce okazało się, ża pomimo wielostronnych moliwości zastosowania tego rodzaju metalowych elementów kształtowych, względnie profitowych prętów, nie ma moOliwrści dokładnego wykazania ich obciążalności, na skutek czego z konieczności występują przewymiarowania, które prowadzą do konieczności zastosowania elementów o większym ciężarze i odpowiedniej do tego niegospodarności przy posługiwaniu się nimi w praktycznym zastosowaniu.

Przedmiot wynalazku ma za zadanie tak ulepszyć znane elementy kształtowe, żeby można było dokładnie wykazać ich obciążalność, żeby można było uniknąć niepotrzebnych przewymiarowań.

Istota wynalazku polega na tym, ze pasy są zamocowane na obu brzegach wzdłużnych środnika, zaś pasy są zamocowane do środnika każdorazowo za pomocą jednostronnego lub zmenia po obu stronach przebiegającej spoiny a środnik jest wygięty z płaskiego matr^ału i jego odcinki przebiegające wzajemnie pod kątem i poszczególne wypuukości, są połączone ze sobą za pomocą integralnych wygiętych odcinków w kształcie fragmentów koła, przy czym środnik wykonany Jest z ciągłego pasma lub taśmy, a promień zaokrąglenia wygiętych odcinków jest co najmniej 1,5 raza większy od grubości taśmy tworzącej środnik. W ten sposób stwarza się metalowy element kształtowy o lekkiej konssrukcji, który można uniwersalnie zastosować we wszystkich statycznych układach i przy wszystkich rodzajach obciążeń, bez konieczności niepotrzebnych przewymiarowań.

157 217

Korzystnie pasy są przytwierdzone do środnika dwoma leżącymi naprzeciw siebie ciągłymi spoinami. Unika się w elemencie według wynalazku ostrokaawędziowych przejść lub załamań, które mogłyby prowadzić do zmiany struktury materiału i przez to do osłabień w obrębie załamań zagięć oraz połączeń półek ze środnikiem. Ponieważ według wynalazku z pewnością unika się tego rodzaju osłabień, można po raz pierwszy uzyskać na całej długości równomierne właściwości i nakładać spoiny spawalnicze dla połączeń środnika z pasami elementu kształtowego bez potrzeby skomplikowanych urządzeń kontrolnych i do sprawdzania.

Dzięki wynalazkowi można wytwarzać metalowe elementy kształtowe, którycn obciążalność- można łatwo zbadać i odpowiednio do tego udowodnić. Można wytwarzać kształtowniki z prostymi, odgiętymi pod kątem, stożkowo zbiegającymi się i w inny sposób zagiętymi odcinkami, których przekroje poziome środnika tworzą zasadniczo linie trapezową. Elementy te można wytwarzać zarów-ino z aluminium jak i ze stali, albo innego odpowiedniego maaeriału, przy czym w każdym przypadku jest zapewniona lekkość konstrukcji. Możliwe jest automatyczne bezbłędne wytwarzanie. Zagięcia pomiędzy falisto lub po trapezowych liniach przebiegających odcinka środnika zapewniają na całej jego długości równomierne, a przez to w równy sposób obciążalne właściwości. Elementy kształowe według wynalazku mogą być z tego powodu w najlepszy sposób zastosowane we wszystkich przypadkach obciążeń. Przy tym można zastosować przekroje o kształtach symetrycznych i asymetrycznych. Odpowiednio do tego pasy mogą przebiegać 2aΓ^ι^oli równolegle jak tez pod kątem względem siebie i także pod kątem prostym względnie pod ukośnym kątem względem środnika,

W korzysmym przykładzie wykonania pasy elementu kształiowegi są wykonane z iaieriału taśmowego lub innego dowolnego Ma^ri.a^u płaskownikowego. Jednak one mogą być też wykonane z dowolnych otwartych lub zamkniętych kształtowników o dowolnym rozmieszczeniu elementów przekroju. Również mogą one być na gorąco walcowane w jednym kawałku z me talowego bloku. Ponieważ na podstawie wynalazku można niezawodnie wykazać odkształcenie, t więc i obciążalność elementów kształoowych, można je nie tylko zapriJekiować w sposób ι^ίΐ^^ najlepszy, lecz również w sposób ekonomiczny i rozsądny wytwarzać we wszystkich postaciach przekrojów l/źub profilów.

Przedm-ot wynalazku jest uolniczliily w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig.l przedstawia koniec elementu kształtowego według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania, w widoku perspektywicznym, fig.2 element z fig.l, w obrębie środnika łączącego jego oba pasy w częścowi-tym przekroju poziomym, fig.3 do 9 inne przykłady wykonania elementu kształ towego w częścoowym przekroju poziomym, jak na fig.2.

Element kształowy 1 posiada górny pas 2 i dolny pas 3, które według fig.l są ze sobą połączone za pomocą pionowo stojącego środnika 4. Jakkolwiek pasy 2 i 3 są na fig.l umieszczone równolegle do siebie i zasadniczo prostopadle do środnika 4, to jednak one m^tgą przetoiegać ^po^d odbiegającym ^C⁰ (kątem względem śr^ni-ka 4^{, j}ak równie^ż one mo^gą być ustawione ^po^{d ką}tem względem sie^bie. Kąt względem śro^ika może wynosł W⁰ 170° i korzysreie od

60° ^do 120°. Najkorzystiie^jsz^y przypadlelk występuje, ^{gdy ką}t ten wynosi o^{d 75}° 105°. ^Pas^y i 3 są wykonane z maieriiłu taśmowego względnie z płaskowników. One mogą też być wykonane z dowolnych kształtowników o kształcie lieery U, lłery H, z kątowników oraz kształoo^γnkkόw o każdym dowolnym przekroju, jak również z belek skrzynkowych o obrysie okrągłym, prostokątnym lub kwadratowym.

Srot^ik 4 ^jes^t wygnany jako .wygięty w jego wz^inym (kierunku w ten s^pisób^, że tworzy wypukłości 5 i 5 zagięć skiełkowane na przemian w jedną lub w drugą stronę, których ^boki ⁷ (orzelo^-ega^ po^d Ikątem wynoszącym 1° 8⁹° względem osi wzdłużne,] elementu Ikształtowego 1, podczas gdy odcinek 9 każdej wypukłości 5 względnie 6 zagięć łączący odcinki 7 przebiega praktycznie we wzdłużnym kierunku elementu kształtowego 1. Przejście pomiędzy odcinkami 7 i oncllktem 9 każdej wypukłości zagięcia są wykonane w postaci łuków 8 kołowych.

W ten sposób można uniknąć ostrokiawęnziowycl przejść pomiędzy przylegającymi odcinkami wypukłości 5 i 6 zagięć i pomiędzy tymi wypukłościami, które mogłyby prowadzić do nadających się skontrolować zmian właściwości maaeriału w środniku 4. Pasy 2 i 3 są według fig,2 przyspawane do odpowiednich krawędzi środnika 4 za pomocą ciągłej, to znaczy litprzeryΌ^altj spoiny 10. W postaci wykonania według fig.3 przytwierdzenie pasów jest wykonane za pomocą dwóch

157 217 dwustronnie nałożonych spoin 11 i 12. Można zauważyć, że na skutek zaokrągleń 8 pomiędzy pojedyńczymi odcinkami 7 i odcinkami 9 wypukłości 5 i 6 zagięć, odpowiednie spoiny 10 lub 11 i 12 przebiegają rów^c^r^ierr^i.e bez przerw i odpowiednio do tego mogą być wykonane o równych kształtach.

W przykładzie wykonania według fig.4 są przewidziane spoiny 13 i 14 o określonej długości po jednej i po drugiej stronie środnika 4, które razem uzupełniają się do postaci ciągłego połączenia środnika 4 z pasami- 2 i 3. Podczas gdy w przykładach wykonania według fig.l do 4 element kształtowy 1 posiada jeden środnik 4 wygięty z płaskownika, to w przykładach wykonania według fig.5 i 6 pasy 2 i 3 są ze sobą połączone za pomocą dwóch środników 14 i 15, które w danym przypadku są połączone z pasami 2 i 3 za pomocą dwóch z zewntrz nałożonych spoin 16 i 17. Podczas gdy w przykładzie w^i^c^n^ntia według fig.5 na zewnątrz skierowane wypuułości 18 i 19 zagięć środnika 14 i 15 leżą wzajemnie naprzeciw siebie, to w przykładzie wykonańia według fig.6 są one względem siebie przesunięte. Poza tym również środniki 14 i 15 są wygięte z płaskowników, na skutek czego nie posiadają one ostrokrawędziowych załamań. Pasy 2 i 3 mogą być ze sobą połączone za pomocą więcej niż dwóch środników wygiętych z płaskowników. Zaokrąglenia są tak wykonane, że ich promień jest co najmniej 1,5 razy większy od grubości ścianek lub grubości blachy materiału, środnika 4, względnie środników 14 i 15. Na pewno można uniknąć osłabień materiału w miejscach zmiany kierunku przebiegu nieprzewwariych środników. Ważnym jest to, zęby środniki 4, względnie 14 i 15, były wykonane z ciągłych odcinków blachy lub taśmy i o przebiegu po linii nieco trapezowej z lukami 8 zm-any kierunku, ponieważ w przecwmym przypadku nie ma mooliwości obliczenia obciążalności i na skutek tego optymalnego dobrania wielkości dźwigara lub kształtownika.

Okazało się, że elementy kształtowe, względne dźwigary kształoowe, wykonane zgodnie z wynalazkiem mogą być obliczone również w odniesieniu do ich obciążalności, jeżeli wygięte środniki, o przebiegu po linii trapezowej są tylko częściowo, a miαnowicir odcinkami połączone z półkami. Fig. 7 i 9 uwidaczniają rdpowiednir przykłady wykonaniao

Według fig.7 są przewidziane z jednej strony spoiny 21 o określonej długości na odcinkach 22 przebiegających w wzdłużnym kierunku elementu kształ^Nego 1 i nieco trapezowo wygiętego środnika 4, za pomocą których środnik jest przytwierdźmy pomiędzy pasami 2 i 3.

A więc środnik 4 jest połączony spoiną spawalniczą z pasami 2 i 3 tylko w obrębie odcinków 22 przebiegających w wzdłużnym kierunku kształoownika 1, podczas gdy znajdujące się pomiędzy nimi ukośnie przebiegające odcinki 23 nie są połączone z pasami 2 i 3. Okazało się, że również w ten sposób wytworzone elementy kształ^Ne mogą być dokładnie obliczone na wytrzymałość i obciążalność, dzięki czemu one mogą być wytwarzane z płaskowników w sposób odpowiadający lekkm konstrukcjom.

Według fig.8 środnik 4 przebiegający prostopadle pomiędzy pasami 2 i 3 jest połączony spoinami spawalniczymi z pasami 2 i 3, podobnie jak na fig.7, tylko w obrębie odcinków 22 przebiegających prosto, względnie w wzdłużnym kierunku elementu kształriwθgr 1, jednak spoiny 21 są nałożone na przemian z Jednej i z drugiej strony.

W przykładzie wykonania według fig.9 są znowu tylko odcinki 22 środnika 4, przebiegające w wzdłużnym kierunku ksztatrawnika lub dźwigara kształowwego 1, połączone z pasami 2 i 3, jednak w tym przypadku spoiny są przewidziane po obu stronach na odcinkach 22.

Jakkolwiek przedmiot wynalazku został powyżej objaśniony tylko na metalowych kształtownikach i dźwigarach kształoowych,. to jednak elementy kształoowe mogą być wykonane z tworzywa sztucznego lub z połączenia tworzywa sztucznego z drewnem lub z ieralri„ Ważnym jest, żeby trapezowe pozaginane środniki 4 były wykonane z ciągłej taśmy lub pasa i żeby nie posiadały miejsc zagięć ostrych wpływających niekorzystnie na ich wytrzymałość. Jeżeli części ksztαeriwnkków są wytworzone z tworzywa sztucznego i/uub drewna lub też innego meslu, wówczas łączy się je ze sobą przez sklejanie.

157 217

157 217

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1· Element kształtowy ze sztywnego materiału takiego jak blacha stalowa, z dwoma pasami i jednym łączącym je i na nich zamocowanym środnikiem, który zawiera wypukkości, które zamiennie skierowane sę do jednej i drugiej strony elementu kształtowego, znamienny tym, że pasy /2, 3/ są zamocowane na obu krawędziach wzdłużnych środnika /4, 14, 15/, na całej długości jego krawędzi, przy czym pasy /2, 3/ sę zamocowane do środnika /4, 14, 15/ każdorazowo za pomocą jednostronnie lub dwustronnie przebiegającej spoiny /10, 16, 17, 11, 12, 13, 14/, że przebiegajęce pod kątem względem siebie odcinki /7 i 9/ poszczególnych wypukłości /5, 6, 18, 19/ środnika /4, 14, 15/ sę połączone ze sobą za pomocą integralnych, wygiętych odcinków /8/ w kształcie fragmentów koła, a promień wygiętych odcinków /8/ jest co najmniej 1,5 raza większy od grubości taśmy tworzącej środnik.

2. Element według zastrz.l, znamienny tym, że pasy /2, 3/ są przytwierdzo ne do środnika /4/ dwoma leżącymi naprzeciw siebie ciągłymi spoinami /11, 12/·

3, Element według zastrz·1, znamienny tym, że spoiny /21/ są przewidziane tylko na odcinkach /22/ środnika /4/, przebiegajęcych w wzdłużnym kierunku elementu kształ^Nego /1/.