RU149995U1

RU149995U1 - PUNCHED BEAM WITH PERFORATED WALL

Info

Publication number: RU149995U1
Application number: RU2014134091/03U
Authority: RU
Inventors: Марат Давидович Мосесов; Леонид Владимирович Катин
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2015-01-27

Abstract

Криволинейная балка с перфорированной стенкой, содержащая две состыкованные части, одна из которых выполнена из изогнутой части первой исходной балки после резки по ломаной линии стенки, другая часть выполнена из изогнутой части второй исходной балки после резки стенки по ломаной линии, шаг резки стенки по ломаной линии первой исходной балки не равен шагу резки стенки второй исходной балки, величина шагов резки стенок по ломаным линиям определяется через радиус изгиба исходных частей перед сваркой таким образом, что выступающие элементы стенок, обращенные друг к другу и сваренные между собой после изгиба частей исходных балок, расположены друг напротив друга по всей длине криволинейной балки и образуют отверстия в стенке, отличающаяся тем, что к сжатой полке и к сплошной части стенки, на одинаковых расстояниях между отверстиями, прикрепляются дополнительные элементы в виде плоских пластинок, ширина которых равна 0,8-1 половины ширины верхней полки, а высота равна высоте сжатой части стенки.A curved beam with a perforated wall, containing two joined parts, one of which is made from the curved part of the first source beam after cutting along the broken line of the wall, the other part is made from the curved part of the second original beam after cutting the wall from the broken line, the step of cutting the wall along the broken line the first initial beam is not equal to the step of cutting the wall of the second initial beam, the value of the steps of cutting the walls along broken lines is determined through the bending radius of the initial parts before welding so that the protruding element The walls facing each other and welded together after bending the parts of the initial beams are located opposite each other along the entire length of the curved beam and form holes in the wall, characterized in that to the compressed shelf and to the solid part of the wall, at equal distances between the holes , additional elements are attached in the form of flat plates, the width of which is 0.8-1 half of the width of the upper shelf, and the height is equal to the height of the compressed part of the wall.

Description

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для перекрытия больших пролетов.The utility model relates to the field of construction and can be used to cover large spans.

Известны балки криволинейного очертания, у которых по технологическим характеристикам радиус кривизны не должен быть более 25 h, где h высота балки. Недостатком таких конструкций является то что другие элементы, такие как уголки или тавры могут иметь радиус кривизны 45 h. (см. Стальные конструкции, Справочник конструктора, М., Стройиздат, 1972, стр. 72).Beams of curved shape are known for which, according to technological characteristics, the radius of curvature should not be more than 25 h, where h is the height of the beam. The disadvantage of such structures is that other elements, such as corners or brands, can have a radius of curvature of 45 h. (see Steel structures, Designer Handbook, M., Stroyizdat, 1972, p. 72).

Известны конструкции балок с перфорированной стенкой, полученные путем резки стенки прокатного двутавра по зигзагообразной ломаной линии с регулярным шагом и затем сваркой обоих половин в совмещенных между собой выступах стенки (RU 16167 МПК У04С 3/08, 3/10, опубликовано 10.12.2000; RU 2154717, МПК E04C/08, опубликовано 20.08.2000; Балки с перфорированной стенкой СНИП II-2-81 Стальные конструкции стр. 54). При этом увеличивается высота балки, перераспределяется материал сечения, увеличивается относительная площадь поясов. Однако в таких конструкциях невозможно достичь достаточно малого радиуса кривизны.There are known constructions of beams with a perforated wall obtained by cutting the wall of a rolling I-beam along a zigzag broken line with a regular step and then welding both halves in combined wall protrusions (RU 16167 IPC U04C 3/08, 3/10, published 10.12.2000; RU 2154717, IPC E04C / 08, published 08.20.2000; Beams with perforated wall SNIP II-2-81 Steel structures p. 54). At the same time, the height of the beam increases, the material of the section is redistributed, the relative area of the belts increases. However, in such structures it is not possible to achieve a sufficiently small radius of curvature.

Известно также техническое решение (патент RU 99040 МПК Е04С 3/08, опубликовано 10.11.2010, http:kvoit-samara/ru/produkt-perfobalka/php), в котором криволинейная балка с перфорированной стенкой содержит две состыкованные части, одна из которых выполнена изогнутой из части первой исходной балки после резки по ломаной линии стенки, а другая часть выполнена изогнутой из части второй исходной балки после резки стенки по ломаной линии, причем шаг резки стенки по ломаной линии первой исходной балки не равен шагу резки стенки по ломаной линии второй исходной балки. Величина шагов резки стенок по ломаным линиям определяется через радиус изгиба исходных частей таким образом, что выступающие элементы стенок, обращенные друг к другу и сваренные между собой после изгиба частей исходных балок, расположены друг напротив друга по всей длине криволинейной балки с перфорированной стенкой.A technical solution is also known (patent RU 99040 IPC Е04С 3/08, published November 10, 2010, http: kvoit-samara / ru / produkt-perfobalka / php), in which a curved beam with a perforated wall contains two joined parts, one of which is made bent from the part of the first source beam after cutting along the broken line of the wall, and the other part is curved from the part of the second original beam after cutting the wall along the broken line, and the step of cutting the wall along the broken line of the first source beam is not equal to the step of cutting the wall along the broken line of the second original beams. The magnitude of the steps of cutting walls along broken lines is determined through the bending radius of the original parts so that the protruding wall elements facing each other and welded together after bending the parts of the original beams are located opposite each other along the entire length of the curved beam with a perforated wall.

Это техническое решение принято в качестве прототипа, как наиболее близкое как по сущности, так и по составу элементов.This technical solution was made as a prototype, as the closest both in essence and in the composition of the elements.

Недостатком этого решения является малая устойчивость сжатого верхнего пояса.The disadvantage of this solution is the low stability of the compressed upper zone.

Сущность полезной модели - повышение надежности строительной конструкции.The essence of the utility model is to increase the reliability of the building structure.

Технический результат заключается в повышении устойчивости сжатого верхнего пояса криволинейной балки с перфорированной стенкой.The technical result consists in increasing the stability of the compressed upper zone of a curved beam with a perforated wall.

Технический результат достигается тем, что в известной криволинейной балке с перфорированной стенкой, содержащей две состыкованные части, одна из которой выполнена из изогнутой части первой исходной балки после резки по ломаной линии стенки, другая часть выполнена из изогнутой части второй исходной балки после резки стенки по ломаной линии. Шаг резки стенки по ломаной линии первой исходной балки не равен шагу резки стенки второй исходной балки. Величина шагов резки стенок по ломаным линиям определяется через радиус изгиба исходных частей перед сваркой таким образом, что выступающие элементы стенок, обращенные друг к другу и сваренные между собой после изгиба частей исходных балок, расположены друг напротив друга по всей длине криволинейной балки и образуют отверстия в стенке. Для обеспечения устойчивости сжатых стенки и полки к сжатой полке и к сплошной части стенки с обеих сторон балки между отверстиями, на одинаковом расстоянии от них, прикрепляются дополнительные элементы в виде плоских пластинок, ширина которых равна 0,8-1 половины ширины верхней полки, а высота равна высоте сжатой части стенки. При этом свободная длина сжатого пояса уменьшается. Практически она равна расстоянию между дополнительными элементами, что значительно уменьшает свободную длину сжатого пояса.The technical result is achieved by the fact that in the known curved beam with a perforated wall containing two joined parts, one of which is made from the curved part of the first source beam after cutting along the broken line of the wall, the other part is made from the curved part of the second source beam after cutting the wall into broken lines. The step of cutting the wall along the broken line of the first source beam is not equal to the step of cutting the wall of the second source beam. The magnitude of the steps of cutting walls along broken lines is determined through the bending radius of the source parts before welding so that the protruding wall elements facing each other and welded together after bending parts of the source beams are located opposite each other along the entire length of the curved beam and form holes in the wall. To ensure the stability of the compressed wall and shelf to the compressed shelf and to the solid part of the wall on both sides of the beam between the holes, at the same distance from them, additional elements are attached in the form of flat plates, the width of which is 0.8-1 half the width of the upper shelf, and the height is equal to the height of the compressed part of the wall. In this case, the free length of the compressed belt decreases. In practice, it is equal to the distance between the additional elements, which significantly reduces the free length of the compressed belt.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами. На фиг. 1 показана расчетная схема криволинейной балки, где x и y - координаты рассматриваемой точки, V - распор, H - опорная реакция, q - нагрузка, α - угол межу касательной в рассматриваемой точке и горизонтальной осью (осью x). На фиг. 2 показан фрагмент криволинейной перфорированной балки. Здесь 1 - верхняя полка балки, 2 - нижняя полка балки, 3 - стенка балки, 4 - дополнительный элемент, а - свободная длина сжатого элемента. Дополнительные элементы 4 в виде плоских пластинок могут прикрепляться к полкам и стенке балки при помощи сварки (преимущественно) или иным способом.The proposed technical solution is illustrated by drawings. In FIG. Figure 1 shows the design diagram of a curved beam, where x and y are the coordinates of the point under consideration, V is the spacer, H is the support reaction, q is the load, α is the angle of the tangent line between the point in question and the horizontal axis (x axis). In FIG. 2 shows a fragment of a curved perforated beam. Here 1 is the upper shelf of the beam, 2 is the lower shelf of the beam, 3 is the wall of the beam, 4 is an additional element, and is the free length of the compressed element. Additional elements 4 in the form of flat plates can be attached to the shelves and the wall of the beam by welding (mainly) or in another way.

На фиг. 1 показана расчетная схема криволинейной балки пролетом l и стрелой подъема f и нагруженной распределенной нагрузкой q.In FIG. 1 shows a design diagram of a curved beam with a span l and a boom f and a loaded distributed load q.

Изгибающий момент в точке с координатами хну равен:The bending moment at the point with henna coordinates is:

, где

,

.

where

,

.

Поперечная сила Q_x и продольная сила N_x в рассматриваемом сечении балки:The transverse force Q _x and the longitudinal force N _x in the beam section under consideration:

α - угол наклона касательной в рассматриваемой точке.α is the angle of inclination of the tangent at the point under consideration.

Нормальные напряжения σ в верхней полке от воздействия моментов M и нормальных сил N складываются

, где W и A - момент сопротивления и площадь поперечного сечения балки. При этом может оказаться, что действующее напряжение σ больше чем напряжение потери устойчивости (критическое напряжение), которое зависит от гибкости элемента, которая, в свою очередь, зависит от длины свободной части. Уменьшение свободной длины приводит к уменьшению гибкости и повышению критического напряжения.Normal stresses σ in the upper shelf from the action of moments M and normal forces N add up

where W and A are the moment of resistance and the cross-sectional area of the beam. It may turn out that the effective stress σ is greater than the stability loss stress (critical stress), which depends on the flexibility of the element, which, in turn, depends on the length of the free part. Reducing the free length leads to a decrease in flexibility and an increase in critical stress.

Практическое применение предложенного технического решения позволит при незначительных капитальных затратах, связанных с прикреплением дополнительных элементов (преимущественно сваркой) обеспечить повышение надежности и устойчивости конструктивного элемента.The practical application of the proposed technical solution will allow for low capital costs associated with the attachment of additional elements (mainly welding) to provide increased reliability and stability of the structural element.

Claims

A curved beam with a perforated wall, containing two joined parts, one of which is made from the curved part of the first source beam after cutting along the broken line of the wall, the other part is made from the curved part of the second original beam after cutting the wall from the broken line, the step of cutting the wall along the broken line the first initial beam is not equal to the step of cutting the wall of the second initial beam, the value of the steps of cutting the walls along broken lines is determined through the bending radius of the initial parts before welding so that the protruding element The walls facing each other and welded together after bending the parts of the initial beams are located opposite each other along the entire length of the curved beam and form holes in the wall, characterized in that to the compressed shelf and to the solid part of the wall, at equal distances between the holes , additional elements are attached in the form of flat plates, the width of which is 0.8-1 half of the width of the upper shelf, and the height is equal to the height of the compressed part of the wall.