RU176462U1 - Multi-span carrier beam - Google Patents

Multi-span carrier beam Download PDF

Info

Publication number
RU176462U1
RU176462U1 RU2017131968U RU2017131968U RU176462U1 RU 176462 U1 RU176462 U1 RU 176462U1 RU 2017131968 U RU2017131968 U RU 2017131968U RU 2017131968 U RU2017131968 U RU 2017131968U RU 176462 U1 RU176462 U1 RU 176462U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
walls
hollow profile
section
span
Prior art date
Application number
RU2017131968U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Владиславович Веселов
Александр Михайлович Федоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority to RU2017131968U priority Critical patent/RU176462U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU176462U1 publication Critical patent/RU176462U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

Многопролетная несущая балка включает пустотелый профиль (1) составного поперечного сечения, состоящий из двух стенок (2), верхнего пояса (3) и нижнего пояса (4), часть которого заполнена бетоном (5). Пустотелый профиль (1) снабжен по концам на крайних опорах (6) поперечными опорными диафрагмами (7) и у промежуточных опор (8) в зоне нулевых изгибающих моментов поперечными промежуточными диафрагмами (9). Стенки (2) в поперечном сечении имеют дугообразную вогнутую вовнутрь пустотелого профиля (1) форму и объединены стяжными шпильками (10) в зоне их контакта. К внутренним поверхностям верхнего пояса (3) и нижнего пояса (4) прикреплены упоры (11). Технический результат - снижение материалоемкости многопролетной несущей балки, 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

Figure 00000001
A multi-span support beam includes a hollow profile (1) of a composite cross section, consisting of two walls (2), an upper belt (3) and a lower belt (4), part of which is filled with concrete (5). The hollow profile (1) is provided at the ends on the extreme supports (6) with transverse support diaphragms (7) and at the intermediate supports (8) in the zone of zero bending moments with transverse intermediate diaphragms (9). The walls (2) in cross section have an arcuate concave inside the hollow profile (1) shape and are connected by tie rods (10) in the area of their contact. Stops (11) are attached to the inner surfaces of the upper belt (3) and the lower belt (4). The technical result is a decrease in the material consumption of a multi-span load-bearing beam, 1 wpp, 8 silt.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к строительству, а именно к балкам неразрезных крановых эстакад, пролетных строений и других элементов, работающих преимущественно в условиях пространственного изгиба на открытом воздухе.The utility model relates to construction, namely to beams of continuous crane overpasses, spans and other elements that work mainly in conditions of spatial bending in the open air.

Известна металлическая неразрезная балка прямоугольного, коробчатого или двутаврового сечения, включающая балку, изготовленную из прокатных или сварных профилей, опорные устройства, изготовленные по схеме шарнирного опирания или жесткого защемления ее концов, при этом балка выполнена ступенчато-переменной жесткости, а участки с большей изгибной жесткостью расположены под эпюрой изгибающих моментов с экстремальными ординатами (RU 2336397, Е04С 3/00, 20.10.2008 г.).Known metal continuous beam of rectangular, box-shaped or I-section, including a beam made of rolled or welded profiles, support devices made according to the scheme of articulated bearing or rigid jamming of its ends, while the beam is made of stepwise variable rigidity, and sections with greater bending stiffness located under the plot of bending moments with extreme ordinates (RU 2336397, Е04С 3/00, 10.20.2008).

Недостатком такого конструктивного решения является повышенная материалоемкость балки вследствие большого расхода стали на элементы балки и необходимости установки дополнительных элементов в ряде случаев для обеспечения местной устойчивости.The disadvantage of this design solution is the increased material consumption of the beam due to the large consumption of steel on the beam elements and the need to install additional elements in some cases to ensure local stability.

Известна сталебетонная балка, включающая верхний и нижний пояса, стенки и опорные диафрагмы, образующие замкнутый контур, заполненный бетоном, стенки криволинейной формы двоякой кривизны, расстояние между которыми уменьшается от верхнего поясу к нижнему, в стенках имеются отверстия и вырезы, которые расположены с переменным шагом по длине балки в соответствии с эпюрой сдвигающих напряжений, при этом стенки объединены предварительно напряженными стяжными шпильками (RU 2621247, Е04С 3/07, 01.06.2017 г.).A steel-concrete beam is known, including upper and lower zones, walls and supporting diaphragms, forming a closed loop filled with concrete, walls of a curvilinear shape of double curvature, the distance between which decreases from the upper belt to the lower, in the walls there are holes and cutouts that are arranged with a variable pitch along the length of the beam in accordance with the diagram of shear stresses, while the walls are joined by prestressed tie rods (RU 2621247, Е04С 3/07, 06/01/2017).

Недостатком такого конструктивного решения является повышенная материалоемкость балки за счет неэффективного использования бетона по пролету балки вследствие постоянного поперечного сечения.The disadvantage of this design solution is the increased material consumption of the beam due to the inefficient use of concrete along the span of the beam due to a constant cross section.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является многопролетная несущая балка, включающая пустотелый профиль, часть которого заполнена бетоном, балка снабжена поперечными диафрагмами, установленными в полости балки, на концах и у промежуточных опор, в зоне нулевых изгибающих моментов, причем концы диафрагм раздвинуты к сжатой и сближены к растянутой зонам, а в сжатых зонах между диафрагмами выше горизонтальной оси балки, в ее полости установлены пластины, ограничивающие замкнутую полость, заполненную бетоном (SU 897993, Е04С 3/00, 15.01.1982 г.).The closest technical solution to the claimed one is a multi-span carrier beam, including a hollow profile, part of which is filled with concrete, the beam is equipped with transverse diaphragms installed in the cavity of the beam, at the ends and at intermediate supports, in the zone of zero bending moments, and the ends of the diaphragms are apart towards the compressed and are close to the stretched zones, and in the compressed zones between the diaphragms above the horizontal axis of the beam, plates are installed in its cavity that limit the closed cavity filled with concrete (SU 897993, Е04С 3/00, 1 01/05/1982).

Недостатком такого конструктивного решения является повышенная материалоемкость балки за счет нерационального использования бетона по высоте сечения, так как ширина бетона по высоте сечения балки остается постоянной, что не соответствует эпюре нормальных сжимающих напряжений в бетоне и приводит к повышению материалоемкости, наличию внутри балки стальных диафрагм, мало влияющих на несущую способность балки, и недостаточному сцеплению бетона с поверхностью стальных элементов, т.к. отсутствуют специальные элементы для повышения сцепления, что приводит к снижению эффективности совместной работы стали и бетона.The disadvantage of this design solution is the increased material consumption of the beam due to the irrational use of concrete along the height of the section, since the width of the concrete along the height of the section of the beam remains constant, which does not correspond to the diagram of normal compressive stresses in concrete and leads to an increase in material consumption, the presence of steel diaphragms inside the beam, is small affecting the bearing capacity of the beam, and insufficient adhesion of concrete to the surface of steel elements, because there are no special elements to increase adhesion, which leads to a decrease in the efficiency of the joint work of steel and concrete.

Задача полезной модели - снижение материалоемкости многопролетной несущей балки.The objective of the utility model is to reduce the material consumption of a multi-span load-bearing beam.

Технический результат достигается тем, что многопролетная несущая балка, включающая пустотелый профиль из двух стенок, верхнего и нижнего поясов, часть которого заполнена бетоном, поперечные диафрагмы, установленные над крайними опорами на концах балки и у промежуточных опор в зоне нулевых изгибающих моментов, имеет дугообразную вогнутую вовнутрь балки форму поперечного сечения стенок, которые объединены стяжными шпильками в зоне их контакта, при этом бетон расположен в верхней части сечения по всей длине балки, а в нижней - только у промежуточных опор.The technical result is achieved by the fact that a multi-span bearing beam, including a hollow profile of two walls, an upper and lower zone, part of which is filled with concrete, transverse diaphragms installed above the extreme supports at the ends of the beam and at intermediate supports in the zone of zero bending moments, has an arcuate concave inside the beam, the cross-sectional shape of the walls, which are connected by tie rods in the zone of their contact, while concrete is located in the upper part of the section along the entire length of the beam, and in the bottom only intermediate supports.

Многопролетная несущая балка может дополнительно включать упоры, жестко соединенные с внутренними поверхностями опорных верхнего и нижнего поясов на участках балки с бетоном.The multi-span support beam may further include stops fixed to the inner surfaces of the upper and lower support belts in the areas of the concrete beam.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где The invention is illustrated by drawings, where

- на фиг. 1 - общий вид балки;- in FIG. 1 - general view of the beam;

- на фиг. 2 - эпюра изгибающих моментов в балке от распределенной нагрузки;- in FIG. 2 - plot of bending moments in the beam from the distributed load;

- на фиг. 3-поперечное сечение 1-1;- in FIG. 3-cross section 1-1;

- на фиг. 4 - поперечное сечение 2-2;- in FIG. 4 - cross section 2-2;

- на фиг. 5 - поперечное сечение 3-3;- in FIG. 5 - cross section 3-3;

- на фиг. 6 - поперечное сечение 4-4;- in FIG. 6 - cross section 4-4;

- на фиг. 7 - эпюра нормальных напряжений в бетоне в поперечном сечении 1-1;- in FIG. 7 is a diagram of normal stresses in concrete in a cross section of 1-1;

- на фиг. 8 - эпюра нормальных напряжений в бетоне в поперечном сечении 3-3.- in FIG. 8 is a diagram of normal stresses in concrete in a cross section of 3-3.

Многопролетная несущая балка (фиг. 1) включает пустотелый профиль 1 составного поперечного сечения, состоящий из двух стенок 2, верхнего пояса 3 и нижнего пояса 4, часть которого заполнена бетоном 5. Пустотелый профиль 1 снабжен по концам над крайними опорами 6 поперечными опорными диафрагмами 7 и у промежуточных опор 8 в зоне нулевых изгибающих моментов (фиг. 2) поперечными промежуточными диафрагмами 9.The multi-span support beam (Fig. 1) includes a hollow profile 1 of a composite cross section, consisting of two walls 2, an upper belt 3 and a lower belt 4, part of which is filled with concrete 5. The hollow profile 1 is provided at the ends above the extreme supports 6 with transverse support diaphragms 7 and at intermediate supports 8 in the zone of zero bending moments (Fig. 2) with transverse intermediate diaphragms 9.

Стенки 2 в поперечном сечении имеют дугообразную вогнутую вовнутрь пустотелого профиля 1 форму и объединены стяжными шпильками 10 в зоне их контакта (фиг. 3, 4, 5, 6). Бетон 5 расположен в верхней части сечения пустотелого профиля 1 по всей длине балки и находится в замкнутом контуре, образованном стенками 2 верхним поясом и поперечными опорными диафрагмами 7. Бетон 5 расположен в нижней части сечения пустотелого профиля 1 у промежуточных опор 8, и находится в замкнутом контуре, образованном стенками 2, нижним поясом 4 и поперечными промежуточными диафрагмами 9 (фиг. 5).The walls 2 in cross section have an arcuate shape concave inside the hollow profile 1 and are connected by tie rods 10 in the zone of their contact (Figs. 3, 4, 5, 6). Concrete 5 is located in the upper part of the cross-section of the hollow profile 1 along the entire length of the beam and is in a closed circuit formed by the walls 2 of the upper belt and the transverse support diaphragms 7. Concrete 5 is located in the lower part of the cross-section of the hollow profile 1 at the intermediate supports 8, and is closed the contour formed by the walls 2, the lower belt 4 and the transverse intermediate diaphragms 9 (Fig. 5).

К внутренним поверхностям верхнего пояса 3 и нижнего пояса 4 прикреплены упоры 11 в виде стержневой арматуры, пластин или уголковых профилей.Stops 11 are attached to the inner surfaces of the upper belt 3 and the lower belt 4 in the form of bar reinforcement, plates, or corner profiles.

Наличие бетона 5 внутри пустотелого профиля 1 обеспечивает местную устойчивость стенок 2 и сжатых участков верхнего пояса 3 и нижнего пояса 4 по всей длине балки, что приводит к снижению стали и материалоемкости балки в целом.The presence of concrete 5 inside the hollow profile 1 provides local stability of the walls 2 and the compressed sections of the upper belt 3 and lower belt 4 along the entire length of the beam, which leads to a decrease in steel and material consumption of the beam as a whole.

Наличие бетона 5 внутри пустотелого профиля 1 по всей его длине обеспечивает распределение местного давления от внешней нагрузки, например, подвижной, что приводит к уменьшению толщин стенок 2 и, как следствие, к снижению материалоемкости балки в целом.The presence of concrete 5 inside the hollow profile 1 along its entire length ensures the distribution of local pressure from an external load, for example, mobile, which leads to a decrease in the thickness of the walls 2 and, as a result, to a decrease in the material consumption of the beam as a whole.

Расстояние между стенками 2 уменьшается от верхнего пояса 3 и нижнего пояса 4 к центру сечения пустотелого профиля 1, что обеспечивает уменьшение объема бетона 5 в малонапряженной части сечения балки (фиг. 7, 8) и, как следствие, снижает расход материала на балку в целом.The distance between the walls 2 decreases from the upper belt 3 and the lower belt 4 to the center of the cross-section of the hollow profile 1, which reduces the volume of concrete 5 in the low-stress part of the beam section (Fig. 7, 8) and, as a result, reduces the consumption of material on the beam as a whole .

Наличие стяжных шпилек 10 обеспечивает восприятие стенками 2 бокового давления от бетона 5 и, как следствие, позволяет отказаться от дополнительных элементов фиксации положения стенок 2 на этапе изготовления балки и в процессе эксплуатации, что приводит к снижению расхода материалов.The presence of the tie rods 10 ensures the perception by the walls 2 of lateral pressure from concrete 5 and, as a result, eliminates the additional elements of fixing the position of the walls 2 at the stage of manufacture of the beam and during operation, which reduces the consumption of materials.

Очертание стенок 2 пустотелого профиля 1 имеет криволинейную форму, соответствующую форме эпюры нормальных напряжений в бетоне 5 сжатой зоны поперечного сечения балки (фиг. 7, 8). Параметры очертания кривых стенок 2 подбираются таким образом, чтобы обеспечить в этой зоне равнонапряженность бетона, что позволяет наиболее полно использовать его прочностные свойства и, как следствие, приводит к снижению материалоемкости балки в целом.The outline of the walls 2 of the hollow profile 1 has a curved shape corresponding to the shape of the diagram of normal stresses in concrete 5 of the compressed zone of the cross section of the beam (Fig. 7, 8). The parameters of the outlines of the curved walls 2 are selected in such a way as to ensure equal tension of the concrete in this zone, which makes it possible to fully use its strength properties and, as a result, reduces the material consumption of the beam as a whole.

Очертание стенок 2 пустотелого профиля 1 обеспечивает хорошие аэродинамические характеристики сечения при действии ветрового воздействия, что приводит к снижению материалоемкости балки при ее использовании на открытом воздухе.The outline of the walls 2 of the hollow profile 1 provides good aerodynamic characteristics of the cross section under the action of wind exposure, which leads to a decrease in the material consumption of the beam when used outdoors.

Наличие упоров 11 обеспечивает эффективную совместную работу верхнего пояса 3 и нижнего пояса 4 с бетоном 5 при действии касательных напряжений. Упоры 11, как промежуточные опоры, уменьшают расчетную длину верхнего пояса 3 и нижнего пояса 4, что приводит к увеличению устойчивости при действии эксплуатационных нагрузок и позволяет уменьшить их толщину, а также снизить материалоемкость балки в целом.The presence of stops 11 provides effective joint operation of the upper zone 3 and the lower zone 4 with concrete 5 under the action of shear stresses. Stops 11, as intermediate supports, reduce the estimated length of the upper belt 3 and lower belt 4, which leads to increased stability under the action of operational loads and allows to reduce their thickness, as well as reduce the material consumption of the beam as a whole.

Несущая способность многопролетной несущей балки обеспечивается подбором класса бетона, марок стали, размеров поперечного сечения балки и ее элементов, шага упоров и стяжных шпилек.The bearing capacity of a multi-span load-bearing beam is ensured by the selection of the class of concrete, steel grades, dimensions of the cross-section of the beam and its elements, the pitch of the stops and tie rods.

Claims (2)

1. Многопролетная несущая балка, включающая пустотелый профиль из двух стенок, верхнего и нижнего поясов, часть которого заполнена бетоном, поперечные диафрагмы, установленные над крайними опорами на концах балки и у промежуточных опор в зоне нулевых изгибающих моментов, отличающаяся тем, что стенки в поперечном сечении имеют дугообразную вогнутую вовнутрь балки форму и объединены стяжными шпильками в зоне их контакта, при этом бетон расположен в верхней части сечения по всей длине балки, а в нижней - только у промежуточных опор.1. A multi-span bearing beam, including a hollow profile of two walls, upper and lower zones, part of which is filled with concrete, transverse diaphragms installed above the extreme supports at the ends of the beam and at intermediate supports in the zone of zero bending moments, characterized in that the walls are transverse sections have an arcuate shape concave inside the beam and are connected by tie rods in the zone of their contact, while concrete is located in the upper part of the section along the entire length of the beam, and in the lower part only at intermediate supports. 2. Многопролетная несущая балка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит упоры, жестко соединенные с внутренними поверхностями верхнего и нижнего поясов на участках балки с бетоном.2. A multi-span load-bearing beam according to claim 1, characterized in that it contains stops rigidly connected to the inner surfaces of the upper and lower zones on the sections of the beam with concrete.
RU2017131968U 2017-09-12 2017-09-12 Multi-span carrier beam RU176462U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131968U RU176462U1 (en) 2017-09-12 2017-09-12 Multi-span carrier beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131968U RU176462U1 (en) 2017-09-12 2017-09-12 Multi-span carrier beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU176462U1 true RU176462U1 (en) 2018-01-19

Family

ID=68235321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017131968U RU176462U1 (en) 2017-09-12 2017-09-12 Multi-span carrier beam

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU176462U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192327U1 (en) * 2019-06-07 2019-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Arched building frame
RU2745287C1 (en) * 2020-09-07 2021-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Steel-reinforced concrete beam
RU2745288C1 (en) * 2020-10-01 2021-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Composite structure beam

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU859571A1 (en) * 1977-01-06 1981-08-30 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Sheet reinforcement constructional element
SU872690A1 (en) * 1979-12-04 1981-10-15 Симферопольский Филиал Севастопольского Приборостроительного Института Girder
SU897993A1 (en) * 1980-05-21 1982-01-15 Симферопольский Филиал Севастопольского Приборостроительного Института Multispan load-carrying girder
DE4227056A1 (en) * 1992-08-12 1994-02-17 Werner Dr Ing Bartel Composite steel and concrete beam - uses flanged holes in steel beam members to give good keying between steel and concrete
RU79908U1 (en) * 2008-07-24 2009-01-20 Дмитрий Анатольевич Пекин STEEL AND CONCRETE BEAM (OPTIONS)
US8281534B2 (en) * 2008-11-07 2012-10-09 Korea Institute Of Construction Technology Formed steel beam for steel-concrete composite beam and slab

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU859571A1 (en) * 1977-01-06 1981-08-30 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Sheet reinforcement constructional element
SU872690A1 (en) * 1979-12-04 1981-10-15 Симферопольский Филиал Севастопольского Приборостроительного Института Girder
SU897993A1 (en) * 1980-05-21 1982-01-15 Симферопольский Филиал Севастопольского Приборостроительного Института Multispan load-carrying girder
DE4227056A1 (en) * 1992-08-12 1994-02-17 Werner Dr Ing Bartel Composite steel and concrete beam - uses flanged holes in steel beam members to give good keying between steel and concrete
RU79908U1 (en) * 2008-07-24 2009-01-20 Дмитрий Анатольевич Пекин STEEL AND CONCRETE BEAM (OPTIONS)
US8281534B2 (en) * 2008-11-07 2012-10-09 Korea Institute Of Construction Technology Formed steel beam for steel-concrete composite beam and slab

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192327U1 (en) * 2019-06-07 2019-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Arched building frame
RU2745287C1 (en) * 2020-09-07 2021-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Steel-reinforced concrete beam
RU2745288C1 (en) * 2020-10-01 2021-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Composite structure beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU176462U1 (en) Multi-span carrier beam
KR100964067B1 (en) Steel girder for bridge and manufacturing method thereof
US20110047722A1 (en) Hoop Truss Bridge
RU2651394C1 (en) Crane beam for the crane
KR101323268B1 (en) Concrete composite steel pipe girder
RU147251U1 (en) RAILWAY TANK
RU2675002C1 (en) Preliminary stress-bearing reinforced beam
RU2562077C1 (en) Beam-type structural unit
RU181315U1 (en) REINFORCED CONCRETE BEAM
RU182930U1 (en) COMPOSITE CONCRETE BEAM
RU2567588C1 (en) Steel rope roof
EA031238B1 (en) Space stay-cable truss
RU182163U1 (en) Steel concrete farm
RU107219U1 (en) METAL I-BEAM WITH VERTICALLY CORRUPTED FLEXIBLE WALL IN SUPPORT COMPOSITIONS
RU192327U1 (en) Arched building frame
RU2745287C1 (en) Steel-reinforced concrete beam
RU2621247C1 (en) Steel-concrete beam
SU872690A1 (en) Girder
KR19990068800A (en) Assembly tensioning steel girder beam
RU2677188C1 (en) Preliminary stress-bearing reinforced beam
RU2740608C1 (en) Crane beam
RU2702032C1 (en) Hangar
RU2228991C2 (en) Reinforced beam of bridge span
RU141155U1 (en) SUPPORT ASSEMBLY OF METAL RUNNING ON A BEAM WITH A CORFORED WALL
KR200193344Y1 (en) Assembly tensioning steel girder beam

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190913