RU219841U1 - Стойка дорожного ограждения - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области металлоконструкций для дорожных ограждений и может быть применена в качестве заглубляемого в грунт опорного элемента дорожного ограждения, используемого на дорогах с одно-, двух- и более полосным движением, а также на мостах, путепроводах и иных транспортных путях сообщения. Сущность полезной модели заключается в стойке дорожного ограждения в виде стального профиля П-образного сечения, содержащего стенку и полки, сопряженные со стенкой внутренним радиусом, при этом высота стенки составляет от 2,8 до 3,6 от ширины полки, а толщина стенки составляет от 0,7 до 0,8 от толщины полки. Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в увеличении отношения момента инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наименьшей жесткости, с сопутствующим снижением материалоемкости стойки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области металлоконструкций для дорожных ограждений и может быть применена в качестве заглубляемого в грунт опорного элемента дорожного ограждения, используемого на дорогах с одно-, двух- и более полосным движением, а также на мостах, путепроводах и иных транспортных путях сообщения.

Известна стойка дорожного ограждения, представленная в виде металлического профиля П-образного сечения, содержащего стенку и полки, при этом открытая сторона профиля частично закрыта пластинами, прикрепленными к торцевым сторонам полок и образующими в поперечном сечении стойки замкнутые прямоугольные участки [ЕР 2677081 А2, дата публикации: 25.12.2013 г. МПК: E01F 15/04].

Недостатком известной стойки дорожного ограждения является ее избыточная жесткость и повышенная материалоемкость из-за применения в ее конструкции замкнутых прямоугольных участков, образованных в поперечном сечении стойки, вследствие чего при увеличении расхода металла, вместе с повышением жесткости стойки повышается и негативное влияние стойки на транспортное средство при его наезде или ударе о дорожное ограждение.

В качестве прототипа выбрана стойка дорожного ограждения, представленная в виде металлического профиля П-образного сечения, содержащего стенку и полки, сопряженные со стенкой внутренним скруглением, при этом профиль выполнен таким образом, что: высота стенки составляет от 1,9 до 2,2 от ширины полки, соотношение толщины стенки к толщине полки составляет 1:1, при этом высота стенки составляет от 98 до 102 мм, ширина полки составляет от 48 до 52 мм, а толщина полки и стенки составляет 5 мм [CN 203361057 U, дата публикации: 25.12.2013 г., МПК: E01F 15/02].

Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является сниженная материалоемкость и устойчивость к деформации стойки дорожного ограждения, что положительно сказывается на расходе металла и снижает негативное воздействие на транспортное средство при его наезде или ударе о дорожное ограждение. Однако недостатком прототипа являются неудовлетворительные прочностные характеристики стойки, а именно малая величина осевых моментов инерции при средних габаритах профиля 100x50x5, и малая величина соотношения осевых моментов инерции, а также малая величина момента инерции в плоскости наибольшей жесткости, что указывает на невысокую жесткость стойки и обуславливает ее чрезмерно высокую подверженность пластическим деформациям при ударе, вследствие чего не только усложняется процесс монтажа стойки в грунт, но и также существенным образом снижается удерживающая способность стойки дорожного ограждения, что совокупно существенным образом ухудшает ее эксплуатационные характеристики.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик стойки дорожного ограждения.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в увеличении отношения момента инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наименьшей жесткости с сопутствующим снижением материалоемкости стойки.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Стойка дорожного ограждения представлена в виде стального профиля П-образного сечения, содержащего стенку и полки, сопряженные со стенкой внутренним радиусом. В отличие от прототипа профиль выполнен таким образом, что высота стенки составляет от 2,8 до 3,6 от ширины полки, а толщина стенки составляет от 0,7 до 0,8 от толщины полки.

Профиль П-образного сечения, содержащий стенку и полки, сопряженные со стенкой внутренним радиусом, образует стойку дорожного ограждения. Профиль стойки дорожного ограждения выполнен из стали.

Профиль выполнен таким образом, что высота стенки составляет от 2,8 до 3,6 ширины полки. В случае выхода за верхнюю границу установленного диапазона, посредством увеличения высоты стенки при неизменной ширине полки, это приведет к увеличению момента инерции в плоскости наибольшей жесткости, и как следствие увеличению его отношения к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, однако при увеличенной высоте стенки материалоемкость стойки повышается, а ее жесткость становится избыточной, в следствие чего увеличивается степень негативного воздействия стойки на транспортное средство при его наезде или ударе об нее.

В случае выхода за верхнюю границу установленного диапазона посредством уменьшения ширины полки при неизменной высоте стенки, это приведет к увеличению отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, при этом момент инерции в плоскости наименьшей жесткости уменьшается, что негативно сказывается на удерживающей способности стойки дорожного ограждения. Также при увеличении отношения моментов инерции, за счет уменьшения ширины полки, повышается риск деформации такого профиля при заглублении его в грунт. В случае выхода за нижнюю границу установленного диапазона, посредством уменьшения высоты стенки при неизменной ширине полки, это приведет к уменьшению отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости. В случае выхода за нижнюю границу установленного диапазона, посредством увеличения ширины полки при неизменной высоте стенки, это приведет к уменьшению отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, а также к повышению материалоемкости стойки.

Профиль выполнен таким образом, что толщина стенки составляет от 0,7 до 0,8 от толщины полки. В случае выхода за верхнюю границу установленного диапазона, посредством увеличения толщины стенки при неизменной толщине полки, это приведет к увеличению, отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, однако материалоемкость стойки в данном случае существенным образом повысится. В случае выхода за верхнюю границу установленного диапазона, посредством уменьшения толщины полки при неизменной толщине стенки, это приведет к уменьшению отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости и, как следствие, к снижению удерживающей способности дорожного ограждения. В случае выхода за нижнюю границу установленного диапазона, посредством уменьшения толщины стенки при неизменной толщине полки, это приведет к уменьшению отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, а также приведет к повышению риска деформации стенки при погружении стойки в грунт. В случае выхода за нижнюю границу установленного диапазона, посредством увеличения толщины полки при неизменной толщине стенки, это приведет к уменьшению отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, а также к повышению материалоемкости стойки.

Дополнительно для увеличения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости и, как следствие, увеличения его отношения к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, профиль может быть выполнен таким образом, чтобы толщина полки составляла от 0,1 до 0,12 от ширины полки.

Дополнительно для увеличения отношения момента инерции в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции в плоскости наименьшей жесткости, профиль может быть выполнен таким образом, чтобы толщина стенки составляла от 0,021 до 0,028 от высоты стенки.

Полки сопряжены со стенкой внутренним радиусом, величина которого может составлять от 0,0375 до 0,0625 от высоты стенки, что позволяет ограничить его величину и исключить тем самым повышение материалоемкости, не приводящее к существенному улучшению прочностных характеристик профиля.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что профиль выполнен таким образом, что:

- высота стенки составляет от 2,8 до 3,6 от ширины полки, что позволяет увеличить момент инерции в плоскости наибольшей жесткости профиля, без уменьшения при этом момента инерции в плоскости наименьшей жесткости профиля, и, как следствие, позволяет увеличить отношение момента инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наименьшей жесткости.

- толщина стенки составляет от 0,7 до 0,8 от толщины полки, что позволяет ограничить толщину стенки и снизить таким образом материалоемкость стойки, при сохранении величины отношения момента инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наименьшей жесткости, обусловленной тем, что высота стенки составляет от 2,8 до 3,6 от ширины полки.

Совокупность существенных признаков полезной модели обеспечивает создание стойки дорожного ограждения, обладающей оптимальным распределением внутренних напряжений при относительно невысокой массе погонного метра стойки.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в увеличении отношения момента инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наименьшей жесткости с сопутствующим снижением материалоемкости стойки, тем самым улучшаются ее эксплуатационные характеристики.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Полезная модель поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - стойка дорожного ограждения, представленная в виде стального профиля П-образного сечения, поперечное сечение.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Стойка дорожного ограждения выполнена в виде профиля П-образного сечения, содержащего стенку 1 и полки 2. Полки 2 сопряжены со стенкой 1 внутренним радиусом R. Отношение высоты h стенки 1 к ширине b полки 2 находится в диапазоне от 2,8 до 3,6. Отношение толщины t полки 2 к толщине s стенки 1 находится в диапазоне от 0,7 до 0,8. Отношение толщины t полки 2 к ширине b полки 2 находится в диапазоне от 0,10 до 0,12. Отношение толщины s стенки 1 к высоте h стенки 1 находится в диапазоне от 0,021 до 0,028. Отношение внутреннего радиуса R к высоте h стенки 1 находится в диапазоне от 0,0375 до 0,0625.

Ниже представлена Таблица 1, в которой отражены геометрические параметры стойки но прототипу (радиус сопряжения R взят с опорой на геометрические параметры швеллера гнутого 100x50x5) и стоек дорожного ограждения по полезной модели (примеры 1-5), отражена масса погонного метра профиля стойки (М, кг), а также отражены полученные значения основных прочностных показателей, определяющих удерживающую способность стойки, в том числе момент инерции в плоскости наибольшей жесткости (плоскость х) (Ix, см⁴), момент инерции в плоскости наименьшей жесткости (плоскость у) (Iy, см⁴), и отношение моментов инерции друг к другу (Ix/Iy).

Из представленной таблицы видно, что стойка по прототипу, при сниженной материалоемкости, обладает меньшим в сравнении со стойками по полезной модели соотношением моментов инерции Ix/Iy. Также при сравнении прочностных показателей стойки по прототипу, для которой Μ=7,14 кг, с показателями стойки по примеру 4, для которой Μ=7,47 кг, (что на 4,4% выше, чем для стойки по прототипу) видно, что момент инерции в плоскости наибольшей жесткости Ix, а также отношение моментов Ix/Iy для стойки по примеру 4, значительно превышают эти же показатели для стойки по прототипу, что обусловлено оптимальным соотношением геометрических параметров, которыми обладает стойка по примеру 4.

При этом каждая из стоек по примерам 1-5 обладает удовлетворительными показателями моментов инерции в плоскостях наибольшей и наименьшей жесткости Ix и Iy, а величина отношения этих моментов друг к другу Ιx/Iy составляет от 13,27 до 20,42, что свидетельствует о наилучшем для использования в составе дорожного ограждения распределении внутренних напряжений в стойках по примерам 1-5 при их сопутствующей низкой материалоемкости.

Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в увеличении отношения момента инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наибольшей жесткости к моменту инерции стойки дорожного ограждения в плоскости наименьшей жесткости, с сопутствующим снижением материалоемкости стойки, тем самым улучшаются ее эксплуатационные характеристики.

Claims (4)

1. Стойка дорожного ограждения, представленная в виде стального профиля П-образного сечения, содержащего стенку и полки, сопряженные со стенкой внутренним радиусом, отличающаяся тем, что профиль выполнен таким образом, что высота стенки составляет от 2,8 до 3,6 от ширины полки, а толщина стенки составляет от 0,7 до 0,8 от толщины полки.

2. Стойка по п. 1, отличающаяся тем, что толщина полки составляет от 0,1 до 0,12 от ширины полки.

3. Стойка по п. 1, отличающаяся тем, что толщина стенки составляет от 0,021 до 0,028 от высоты стенки.

4. Стойка по п. 1, отличающаяся тем, что радиус сопряжения полок со стенкой составляет от 0,0375 до 0,0625 от высоты стенки.

Images