RU2492301C1 - Beam with wall corrugated with asymmetric profile - Google Patents

Beam with wall corrugated with asymmetric profile Download PDF

Info

Publication number
RU2492301C1
RU2492301C1 RU2012110057/03A RU2012110057A RU2492301C1 RU 2492301 C1 RU2492301 C1 RU 2492301C1 RU 2012110057/03 A RU2012110057/03 A RU 2012110057/03A RU 2012110057 A RU2012110057 A RU 2012110057A RU 2492301 C1 RU2492301 C1 RU 2492301C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wall
corrugated
asymmetric profile
corrugations
profile
Prior art date
Application number
RU2012110057/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Сергеевич Рыбкин
Original Assignee
Иван Сергеевич Рыбкин
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 Иван Сергеевич Рыбкин filed Critical Иван Сергеевич Рыбкин
Priority to RU2012110057/03A priority Critical patent/RU2492301C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492301C1 publication Critical patent/RU2492301C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: beam with a wall corrugated with an asymmetric profile comprises a compressed and an extended belt and a wall. The wall at least on some sections is traditionally or alternately corrugated with transverse corrugations. The profile of corrugations is asymmetric relative to the plane stretching via the corrugation top and normal to the longitudinal axis of the beam.
EFFECT: increased bearing capacity of a beam.
10 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, к несущим конструкциям, обладающим возможностью выполнения ограждающих функций, и может применяться в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях.The invention relates to construction, to supporting structures with the ability to perform enclosing functions, and can be used in industrial and civil buildings and structures.

Из уровня техники известна двутавровая балка Н.П. Селиванова - Патент на изобретение RU 2029039 С1. В данной балке стенка гофрирована профилем с уменьшающейся к нижнему (растянутому) поясу амплитудой. Недостатком известной конструкции является снижение общей устойчивости стенки и местной устойчивости отдельного гофра по причине изменения по высоте стенки сечения гофра, который перестает работать как поперечное ребро жесткости, что особенно актуально на приопорных участках балки. Участок стенки в местах преобладания изгибающих моментов (как правило, среднепролетный участок шарнирно опертых изгибаемых балок) не может в полной мере включиться в работу на изгиб ввиду малой жесткости стенки поперек гофров.The prior art I-beam N.P. Selivanova - Patent for the invention RU 2029039 C1. In this beam, the wall is corrugated with a profile with amplitude decreasing towards the lower (stretched) belt. A disadvantage of the known design is the decrease in the overall wall stability and local stability of an individual corrugation due to a change in the height of the wall section of the corrugation, which ceases to work as a transverse stiffener, which is especially important in the supporting sections of the beam. The wall section in the places where bending moments predominate (as a rule, the mid-span section of articulated bending beams) cannot fully be included in the bending work due to the low stiffness of the wall across the corrugations.

Ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения по технической сущности и достигаемому эффекту является балка с переменно-гофрированной стенкой - Патент на полезную модель №91583. Конструктивное решение прототипа соответствует изменениям интенсивности основных усилий, возникающих в изгибаемой балке, - изгибающих моментов и поперечных сил - однако, не реализует в полной мере потенциальные возможности переменного гофрирования стенки. Данное обстоятельство обосновано симметричностью профиля (профилей) гофров относительно плоскости, проходящей через вершину гофра и нормальной к продольной оси балки, проходящей вдоль наибольшей стороны элемента.The closest analogue (prototype) of the invention according to the technical essence and the achieved effect is a beam with a variable-corrugated wall - Utility Model Patent No. 91583. The constructive solution of the prototype corresponds to changes in the intensity of the main forces arising in a bent beam — bending moments and transverse forces — however, it does not fully realize the potential possibilities of variable wall corrugation. This circumstance is justified by the symmetry of the profile (s) of the corrugations relative to the plane passing through the top of the corrugation and normal to the longitudinal axis of the beam passing along the largest side of the element.

Технический результат от применения настоящего изобретения заключается в повышении несущей способности балки, прежде всего устойчивости формы ее стенки.The technical result from the application of the present invention is to increase the bearing capacity of the beam, especially the stability of the shape of its wall.

Указанный технический результат является решением актуальной задачи эффективного использования материала в несущих строительных конструкциях. Отмеченный технический результат достигается за счет того, что стенка балки, по крайней мере на некоторых участках, традиционно или переменно гофрирована преимущественно поперечными гофрами с профилем, асимметричным относительно плоскости, проходящей через вершину гофра и нормальной к продольной оси банки. Рациональными участками размещения гофров с асимметричным профилем являются зоны интенсивных поперечных сил и/или крутящих моментов и значительных касательных напряжений (как правило приопорные участки).The specified technical result is a solution to the urgent problem of the effective use of the material in load-bearing building structures. The noted technical result is achieved due to the fact that the wall of the beam, at least in some areas, is traditionally or alternately corrugated mainly by transverse corrugations with a profile asymmetric with respect to the plane passing through the top of the corrugation and normal to the longitudinal axis of the can. Rational areas of corrugation with an asymmetric profile are zones of intense transverse forces and / or torques and significant tangential stresses (usually supporting sections).

При этом традиционным предлагается считать гофрирование листовых заготовок гофрами с постоянным шагом и высотой. Переменным предлагается считать гофрирование листовых заготовок гофрами с изменяемым шагом и/или высотой.At the same time, corrugation of sheet blanks with corrugations with a constant pitch and height is proposed to be considered traditional. It is proposed to consider corrugation of sheet blanks as corrugations with variable pitch and / or height.

Изменение параметров гофров (шага и высоты) при переменном гофрировании стенки соответствует изменениям интенсивности поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов в балке: на участках относительно интенсивных поперечных сил и/или крутящих моментов шаг гофров минимальный, а их высота - максимальная, а на участках относительно малых поперечных сил и/или крутящих моментов - обратная ситуация, шаг гофров - максимальный, высота гофров - минимальная.A change in the corrugation parameters (pitch and height) with a variable corrugation of the wall corresponds to changes in the intensity of the transverse forces, bending and torques in the beam: in areas of relatively intense transverse forces and / or torques, the step of the corrugations is minimum, and their height is maximum, and in areas with small transverse forces and / or torques - the opposite situation, the step of the corrugations is the maximum, the height of the corrugations is the minimum.

Асимметричность профиля гофров стенки заключается в смещении вершины гофров в сторону возрастания интенсивности поперечных сил и/или крутящих моментов. Приведенное конструктивное решение позволяет разместить вершину гофра, т.е. фрагмент отдельно взятого гофра с наибольшей продольной и крутильной жесткостями, ближе к максимальным (по модулю) значениям усилий на участке данного гофра. Предлагаемая асимметричная геометрическая форма профиля гофров стенки соответствует оптимальному размещению материала гофра при заданных шаге и высоте, основываясь на принципе: наибольшая устойчивость стенки при наименьшей ее материалоемкости.The asymmetry of the profile of the corrugations of the wall lies in the displacement of the tops of the corrugations in the direction of increasing intensity of transverse forces and / or torques. The above design solution allows you to place the top of the corrugation, i.e. a fragment of a single corrugation with the greatest longitudinal and torsional stiffnesses, closer to the maximum (modulo) values of effort in the area of this corrugation. The proposed asymmetric geometric shape of the profile of the corrugations of the wall corresponds to the optimal placement of the corrugation material for a given step and height, based on the principle: the greatest stability of the wall with its least material consumption.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:The invention is illustrated by drawings, in which:

на фиг.1 - балка с переменно-гофрированной асимметричным профилем стенкой и с параллельными поясами из листового материала;figure 1 - beam with a variable-corrugated asymmetric profile wall and with parallel belts of sheet material;

на фиг.2 - вид сбоку на балку на фиг.1;figure 2 is a side view of the beam in figure 1;

на фиг.3 - продольное сечение А-А на фиг.2;figure 3 is a longitudinal section aa in figure 2;

на фиг.4 - балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой и с параллельными металло-деревянными поясами;figure 4 - beam with a corrugated asymmetric profile of the wall and with parallel metal-wooden belts;

на фиг, 5 - продольное сечение балки на фиг.4;in Fig.5 is a longitudinal section of the beam in Fig.4;

на фиг.6 - балка с переменно-гофрированной асимметричным профилем стенкой, имеющей перфорацию, и с параллельными поясами, один из которых включает в себя железобетонный настил;Fig.6 is a beam with a variable-corrugated asymmetric profile wall having perforation, and with parallel belts, one of which includes reinforced concrete flooring;

на фиг.7 - вид сбоку на балку на фиг.6;Fig.7 is a side view of the beam in Fig.6;

на фиг.8 - продольное сечение А-А на фиг.7.Fig.8 is a longitudinal section aa in Fig.7.

Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой состоит из сжатого пояса 1 и растянутого пояса 2, соединенных стенкой 3. Стенка 3 гофрирована преимущественно поперечными гофрами. Существенно важным обстоятельством является асимметричность профиля гофров по крайней мере на некоторых, чаще всего приопорных, участках балки. Гофрирование стенки 3 может быть традиционным или переменным, возможен вариант, когда на одних участках стенки 3 гофры имеют постоянные шаг и высоту, а на других - варьируемые (фиг.4, 5).A beam with a corrugated asymmetric profile wall consists of a compressed belt 1 and an extended belt 2 connected by a wall 3. The wall 3 is corrugated mainly by transverse corrugations. A substantially important circumstance is the asymmetric profile of the corrugations in at least some, most often supporting, sections of the beam. The corrugation of the wall 3 can be traditional or variable, it is possible that in some parts of the wall 3, the corrugations have a constant pitch and height, and on others - variable (Figs. 4, 5).

Гофры могут быть односторонними и двусторонними относительно срединной плоскости стенки 3. Устройство двусторонних гофров предпочтительнее ввиду более равномерной передачи усилий с поясов 1 и 2 на стенку 3, лучшей работы на кручение, близкого соответствия теоретических расчетных предпосылок реальной картине сопряжения элементов балки и их силового сопротивления.The corrugations can be one-sided and two-sided relative to the median plane of the wall 3. The arrangement of bilateral corrugations is preferable due to a more uniform transfer of forces from the belts 1 and 2 to the wall 3, better torsion work, close correspondence of theoretical design assumptions to the real picture of the conjugation of the beam elements and their force resistance.

Профиль гофров может быть криволинейный или ломаный. В ряде случаев, возможно рассматривать асимметричный профиль как соответствующее деформирование волнистого, треугольного, трапецеидального или другого симметричного профиля. Возможно изменение профиля гофров по длине стенки 3, например, трапецеидальный профиль - на приопорных участках стенки, а треугольный и/или волнистый профиль - в пролетном участке (фиг.4, 5).The profile of the corrugations can be curved or broken. In some cases, it is possible to consider an asymmetric profile as the corresponding deformation of a wavy, triangular, trapezoidal or other symmetrical profile. It is possible to change the profile of the corrugations along the length of the wall 3, for example, a trapezoidal profile in the supporting sections of the wall, and a triangular and / or wavy profile in the span (Figs. 4, 5).

Объемом изобретения предусмотрен вариант балки, в которой применяются гофры, как выходящие на обе кромки стенки 3, так и не выходящие, или гофры, выходящие только на одну кромку (глухие).The scope of the invention provides a variant of the beam, in which corrugations are used, both extending to both edges of the wall 3 and not extending, or corrugations extending to only one edge (blind).

Стенка 3 для повышения местной устойчивости может иметь, по крайней мере на некоторых участках, преимущественно выштампованные и сонаправленные с гофрами ребра жесткости (по сути - дополнительные гофры 4). Дополнительные гофры 4 могут не выходить на края стенки 3 или выходить хотя бы на один ее край. Дополнительные гофры 4 являются, как правило, односторонними и симметричными ввиду того, что их эффективно производить с помощью технологии штамповки листовых деталей.Wall 3 to increase local stability can have, at least in some areas, mainly stamped and aligned with corrugations stiffeners (in fact - additional corrugations 4). Additional corrugations 4 may not go to the edges of the wall 3 or go at least to one of its edges. Additional corrugations 4 are, as a rule, one-sided and symmetrical due to the fact that they are effectively produced using the technology of stamping sheet parts.

Стенка 3 может иметь перфорацию 5 (фиг.6, 7), которую предпочтительно предусматривать в участке с преобладающим влиянием изгибающих моментов на несущую способность. Устройство перфорации 5 позволяет в ряде случаев дополнительно снизить расход металла на стенку 3 и осуществить пропуск коммуникаций через конструкцию.The wall 3 may have a perforation 5 (Fig.6, 7), which is preferably provided in the area with a predominant influence of bending moments on the bearing capacity. The perforation device 5 allows in some cases to further reduce the consumption of metal on the wall 3 and to pass communications through the structure.

Объемом изобретения предусмотрен вариант балки, в которой на участках относительно малых поперечных сил и крутящих моментов при интенсивных изгибающих моментах стенка 3 представляет собой гладкий лист. Участком стенки 3 для рационального размещения гладкого листа может быть, например, пролетная зона шарнирно опертой изгибаемой (особенно с формированием зоны чистого изгиба) балки.It is within the scope of the invention that a beam is provided in which, in areas of relatively small transverse forces and torques at intense bending moments, wall 3 is a smooth sheet. A section of the wall 3 for the rational placement of a smooth sheet can be, for example, the span zone of an articulated bending beam (especially with the formation of a zone of clean bending) of the beam.

Как вариант, стенка 3, по крайней мере на некоторых участках, содержит поперечно расположенные преимущественно металлические прокатные либо гнутые профили открытого или замкнутого поперечного сечения (приопорные участки стенки 3 на фиг.4, 5).Alternatively, the wall 3, at least in some areas, contains predominantly transverse metal rolling or bent profiles of open or closed cross section (supporting sections of the wall 3 in FIGS. 4, 5).

Указанные металлические профили формируют, как правило, вершины гофров и соединяются непосредственно друг с другом или с промежуточными металлическими пластинами при помощи сварного, клеевого или заклепочного соединения.These metal profiles form, as a rule, the tops of the corrugations and are connected directly to each other or to intermediate metal plates using a welded, adhesive or rivet joint.

Существенные отличия предлагаемой конструкции от ближайшего аналога:Significant differences of the proposed design from the closest analogue:

- асимметричный профиль гофров позволяет сместить вершину гофров в сторону преобладания интенсивных поперечных сил и касательных напряжений, в большинстве случаев - в направлении опор;- the asymmetric profile of the corrugations allows you to shift the top of the corrugations in the direction of the prevalence of intense transverse forces and shear stresses, in most cases - in the direction of the supports;

- возможность организации наборной стенки 3, которая сформирована набором прокатных или гнутых профилей, соединенных между собой, например, тонкими плоскими пластинами, что позволяет: дифференцировать толщину стенки 3 по длине балки;- the possibility of organizing type-setting wall 3, which is formed by a set of rolled or bent profiles interconnected, for example, by thin flat plates, which allows: to differentiate the thickness of the wall 3 along the length of the beam;

без дополнительного усиления стенки 3 устраивать в ней относительно небольшие отверстия (размеры отверстия - не более 1/3 высоты стенки 3), например, для пропуска коммуникаций;without additional reinforcement of the wall 3, arrange relatively small holes in it (hole sizes - not more than 1/3 of the height of the wall 3), for example, to pass communications;

увеличивать крутильную жесткость сечения балки;increase the torsional rigidity of the beam section;

изготавливать балку с переменно- и традиционно-гофрированной стенкой 3 без специализированного гофрообразующего оборудования;to produce a beam with a variable and traditionally corrugated wall 3 without specialized corrugating equipment;

- возможность формирования такой стенки 3, в которой местная потеря устойчивости некоторых ее пластин не приводит конструкцию к предельному состоянию, но сигнализирует о высоком уровне действующих в конструкции усилий, т.е. предоставляется возможность создавать конструкцию с контролируемым посредствам изменения формы элементов уровнем напряжений в стенке 3.- the possibility of forming such a wall 3, in which the local loss of stability of some of its plates does not lead to a limiting state of the structure, but signals a high level of the forces acting in the structure, i.e. it is possible to create a structure with a controlled means of changing the shape of the elements by the level of stresses in the wall 3.

Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой 3 может иметь по длине стенки 3 поперечные ребра жесткости и/или продольные ребра жесткости, а также торцевые опорные ребра (на чертежах условно не показаны).A beam with a corrugated asymmetric profile of the wall 3 may have transverse stiffeners and / or longitudinal stiffeners along the length of the wall 3, as well as end support ribs (not shown conventionally in the drawings).

Высокая гибкость стенки 3, достигающая 500 и более, увеличивает вероятность начальных погибей (геометрических несовершенств - отклонений от идеализированной формы), негативное влияние которых наиболее сказывается в приопорных участках стенки 3. Данное обстоятельство, а также то, что влияние опорных реакций близко к сосредоточенному воздействию внешней силы, вызывает необходимость устройства опорных ребер в большинстве случаев.The high flexibility of wall 3, reaching 500 or more, increases the likelihood of initial deaths (geometric imperfections - deviations from the idealized shape), the negative impact of which is most pronounced in the support sections of wall 3. This fact, as well as the fact that the influence of support reactions are close to the concentrated effect external force, necessitates the installation of support ribs in most cases.

Поперечные ребра жесткости могут примыкать к стенке 3 и к поясам 1 и 2 или только к поясам 1 и 2. В последнем случае они фактически являются стойками. Возможен вариант балки, в которой стенка 3 укреплена не только стойками, но и раскосами. Относительно стенки 3 ребра жесткости, стойки и раскосы могут быть как односторонними, так и двусторонними. Двусторонний вариант эффективен и в случае усиления предлагаемой балки, например, при увеличении эксплуатационной нагрузки.Transverse stiffeners can adjoin the wall 3 and to the belts 1 and 2, or only to the belts 1 and 2. In the latter case, they are actually racks. A variant of the beam is possible, in which the wall 3 is strengthened not only by the posts, but also by the braces. Regarding the wall 3 stiffeners, racks and braces can be either one-sided or two-sided. The two-sided option is effective in the case of strengthening the proposed beam, for example, with an increase in operational load.

Пояса 1 и 2 балки с гофрированной асимметричным профилем стенкой 3 могут быть параллельными или не параллельными между собой, представляя собой треугольную, трапецеидальную, полигональную или сегментную форму.Belts 1 and 2 of a beam with a corrugated asymmetric profile of the wall 3 can be parallel or non-parallel to each other, representing a triangular, trapezoidal, polygonal or segmented shape.

Сжатый пояс 1 и растянутый пояс 2 балки с гофрированной асимметричным профилем стенкой 3 могут выполняться с различным поперечным сечением, также возможно изменение сечения поясов 1 и 2 по длине.The compressed belt 1 and the extended belt 2 of the beam with a corrugated asymmetric profile of the wall 3 can be performed with different cross-sections, it is also possible to change the cross-section of the belts 1 and 2 in length.

Изобретением предусмотрен вариант балки, в которой сжатый пояс 1 выполнен из нескольких материалов: металлического элемента 6 и железобетонного настила 7, скрепленных между собой анкерующими болтами 8 (фиг.6, 7).The invention provides a variant of the beam, in which the compressed belt 1 is made of several materials: a metal element 6 and reinforced concrete flooring 7, fastened together by anchoring bolts 8 (6, 7).

Поперечное сечение балки может быть двутавровым, коробчатым (двойная стенка 3), двутаврово-коробчатым (по сути - коробчатое со свесами поясов 1 и/или 2).The cross section of the beam can be I-beam, box-shaped (double wall 3), I-box-shaped (in fact, box-shaped with overhangs of belts 1 and / or 2).

Характер работы балки с гофрированной асимметричным профилем стенкой 3 заключается в следующем:The nature of the work of the beam with a corrugated asymmetric profile of the wall 3 is as follows:

при загружении балки внешней нагрузкой, действующей на один или два пояса 1 и 2 и направленной в плоскости стенки 3, наблюдается поперечный изгиб конструкции. В балке возникают усилия в основном от поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов. Поперечные силы воспринимаются практически полностью стенкой 3, а изгибающие моменты - практически полностью поясами 1 и 2. Усилия от крутящих моментов воспринимаются и поясами 1, 2 и стенкой 3.when loading the beam with an external load acting on one or two belts 1 and 2 and directed in the plane of the wall 3, a transverse bending of the structure is observed. In the beam, efforts arise mainly from transverse forces, bending and torques. The transverse forces are perceived almost completely by the wall 3, and bending moments - almost completely by the belts 1 and 2. The forces from the torques are perceived by the belts 1, 2 and the wall 3.

Если поверх балок устроен железобетонный настил 7, то он включается в работу сжатых поясов I на сжатие и кручение, позволяя существенно снизить их материалоемкость. Устойчивость сжатого пояса 1 улучшается в местах его примыкания к гофрированным участкам стенки 3, за счет опирают на условную полосу шириной, равной высоте гофров.If reinforced concrete flooring 7 is arranged on top of the beams, then it is included in the work of the compressed belts I for compression and torsion, thereby significantly reducing their material consumption. The stability of the compressed belt 1 is improved in places where it adjoins the corrugated sections of the wall 3, due to which they rely on a conditional strip with a width equal to the height of the corrugations.

Двутавровая балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой 3 по сопротивлению кручению (крутильной жесткости) занимает промежуточное положение между двутавровой гладкостенной (с поперечными ребрами жесткости) и коробчатой балками. Повышенное сопротивление кручению позволяет прикладывать изгибающую нагрузку с эксцентриситетами, достигающими половины высоты гофров.The I-beam with a corrugated asymmetric profile of the wall 3 in torsion resistance (torsional stiffness) occupies an intermediate position between the I-beam smooth-walled (with transverse stiffening ribs) and box-shaped beams. Increased torsion resistance allows you to apply a bending load with eccentricities reaching half the height of the corrugations.

Устойчивость балки из плоскости обеспечивается раскреплением ее связями в виде распорок и прогонов, сплошным настилом в виде железобетонной плиты, профилированного или плоского металлического листа и т.п.The stability of the beam from the plane is ensured by unfastening it with ties in the form of struts and girders, a continuous flooring in the form of a reinforced concrete slab, profiled or flat metal sheet, etc.

Предлагаемая балка имеет, как правило, шарнирное опирание на концах, хотя не исключена неразрезная многопролетная схема балки.The proposed beam has, as a rule, a hinged bearing at the ends, although a continuous multi-span beam scheme is not excluded.

Гофрирование стенки 3, а также устройство (в случае необходимости) ребер жесткости, торцевых (опорных) ребер и/или системы раскосов и/или стоек предотвращает потерю устойчивости стенки 3. В случае устройства гладких участков стенки 3 в зонах интенсивных изгибающих моментов данные участки включаются в работу поясов 1,2 на изгиб.The corrugation of the wall 3, as well as the installation (if necessary) of stiffeners, end (support) ribs and / or a system of braces and / or racks prevents the loss of stability of the wall 3. In the case of smooth sections of the wall 3 in the zones of intense bending moments, these sections are turned on in the work of the belts 1.2 bending.

Опорная реакция от балки передается на нижерасположенные вертикальные несущие элементы сооружения (стены, колонны, пилоны) и далее - на фундаменты.The support reaction from the beam is transmitted to the downstream vertical load-bearing elements of the structure (walls, columns, pylons) and then to the foundations.

Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой 3 изготавливается, как правило, из металлов, преимущественно из сталей групп обычной или повышенной прочности. Ввиду того, что изгибающие моменты воспринимаются преимущественно поясами 1 и 2, возможно их изготавливать из металлов с разными физико-механическими свойствами (в частности - бистальное решение). Стенка 3 соединяется с поясами 1 и 2 с помощью непрерывных, односторонних или двусторонних сварных швов, что требует учета показателей свариваемости и условий эксплуатации.A beam with a corrugated asymmetric profile of the wall 3 is made, as a rule, of metals, mainly from steels of ordinary or high strength groups. Due to the fact that bending moments are perceived mainly by belts 1 and 2, it is possible to make them from metals with different physical and mechanical properties (in particular, the bistal solution). Wall 3 is connected to belts 1 and 2 using continuous, single or double-sided welds, which requires consideration of weldability and operating conditions.

Возможно металло-деревянное решение поясов (фиг.4), представляющее собой соединенные в единый несущий элемент деревянный брус 9 и металлический профиль 10 (гнутый или прокатный). Данное конструктивное решение позволяет соединять стенку 3 с поясами 1 и 2 с помощью ее вклейки в пазы, устраиваемые в деревянных брусьях 9. Соединение бруса 9 с профилем 10 может быть осуществлено с помощью клея, нагельных элементов или болтов (в т.ч. сквозных).Perhaps a metal-wooden solution of the belts (Fig. 4), which is a wooden beam 9 and a metal profile 10 (bent or rolled) joined into a single supporting element. This design solution allows you to connect the wall 3 with the belts 1 and 2 by gluing it into the grooves arranged in the wooden beams 9. The connection of the beam 9 with the profile 10 can be carried out using glue, nails or bolts (including through) .

В случае изготовления балки из неметаллических материалов (пластики, композиционные материалы и др.) соединения элементов балки выполняются преимущественно с помощью клеевых решений.In the case of manufacturing a beam from non-metallic materials (plastics, composite materials, etc.), the joining of the elements of the beam is carried out mainly using adhesive solutions.

Традиционное или переменное гофрирование возможно осуществить с помощью технологии штамповки - прессования заготовок между двумя матрицами, прокатки на профилирующих станах, гибки профилегибочными машинами, а также комбинированием данных способов. Предпочтение следует отдавать производству с максимальной степенью автоматизации, приносящей наибольший экономический эффект. Следует учитывать, что устройство ребер жесткости, торцевых опорных ребер, раскосов и стоек существенно осложняет, а в ряде случаев нарушает полную автоматизацию производственных линий по выпуску составных конструкций.Conventional or variable corrugation can be carried out using stamping technology - pressing blanks between two dies, rolling on profiling mills, bending with roll forming machines, and also combining these methods. Preference should be given to production with the highest degree of automation, bringing the greatest economic effect. It should be borne in mind that the device of stiffeners, end support ribs, braces and racks significantly complicates, and in some cases violates the complete automation of production lines for the production of composite structures.

Область применения предлагаемого изобретения: конструктивные системы несущих элементов зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения, Предлагаемое изобретение может использоваться в различных снеговых, ветровых и сейсмических районах. Предлагаемая конструкция предназначена для восприятия статических или динамических воздействий. При динамических нагрузках рекомендуется изготавливать данную балку из стали (сжатый пояс 1 может включать в себя железобетонный настил 7 - фиг.6, 7), а соединение поясов 1 и 2 со стенкой 3 осуществлять с помощью двусторонних непрерывных сварных швов.The scope of the invention: structural systems of load-bearing elements of buildings and structures for civil and industrial use, The invention can be used in various snow, wind and seismic areas. The proposed design is designed to perceive static or dynamic effects. Under dynamic loads, it is recommended that this beam be made of steel (compressed belt 1 may include reinforced concrete flooring 7 - Figs. 6, 7), and the connection of belts 1 and 2 with wall 3 should be carried out using continuous bilateral welds.

Назначение конструктивных параметров конкретной балки (формы профиля гофров, их шаг, высота; сечения и материал элементов балки, ее генеральные размеры и т.д.) основано на условиях работы конструкции, комплексном задании на ее проектирование и результатах расчетов несущей способности и эксплуатационных качеств. Для проведения расчетов несущей способности рекомендуется использование численных методов теории упругости, в частности, метода конечных элементов (МКЭ) в компьютерной реализации.The design parameters of a particular beam (the profile shape of the corrugations, their pitch, height; sections and material of the beam elements, its overall dimensions, etc.) are assigned based on the working conditions of the structure, a comprehensive task for its design, and the results of calculations of bearing capacity and performance. For carrying out calculations of the bearing capacity, it is recommended to use numerical methods of the theory of elasticity, in particular, the finite element method (FEM) in a computer implementation.

Особенностью расчетов является учет того обстоятельства, что потеря устойчивости некоторых элементов балки (прежде всего стенки 3) весьма вероятна в упругой стадии работы материала. Возможен случай, когда потеря несущей способности балки вызвана потерей местной устойчивости ее элементов и происходит при напряжениях в элементах ниже придела текучести, а в некоторых случаях - даже ниже предела пропорциональности упруго-пластического материала элементов балки.A feature of the calculations is to take into account the fact that the loss of stability of some elements of the beam (primarily wall 3) is very likely in the elastic stage of the material. A case is possible when the loss of the bearing capacity of the beam is caused by the loss of local stability of its elements and occurs at stresses in the elements below the yield stress, and in some cases even below the proportionality limit of the elastic-plastic material of the beam elements.

Рекомендуется при расчетах устойчивости балки анализировать не только первую форму потери устойчивости, но и последующие. Во многих (но не во всех) случаях допустимо проводить расчеты в предположении упругой работы материала балки.When calculating beam stability, it is recommended to analyze not only the first form of buckling, but also the subsequent ones. In many (but not all) cases, it is permissible to carry out calculations under the assumption of elastic work of the beam material.

При проведении компьютерных расчетов методом конечных элементов рекомендуется использовать при моделировании балки оболочечные конечные элементы с учетом геометрической и физической нелинейностей работы. При этом существенно важным критерием адекватности расчетной модели служит ее максимальное сходство с натурной конструкцией как по геометрическим характеристикам, так и по жесткостным параметрам.When carrying out computer calculations by the finite element method, it is recommended to use shell finite elements when modeling the beam, taking into account the geometric and physical non-linearities of the work. Moreover, an essential criterion for the adequacy of the calculation model is its maximum similarity with the full-scale design both in geometric characteristics and in stiffness parameters.

Claims (10)

1. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой, содержащая сжатый и растянутый пояса и стенку, отличающаяся тем, что стенка, по крайней мере на некоторых участках, традиционно или переменно гофрирована преимущественно поперечными гофрами с профилем, асимметричным относительно плоскости, проходящей через вершину гофра и нормальной к продольной оси балки.1. A beam with a corrugated asymmetric profile wall, containing a compressed and stretched belt and a wall, characterized in that the wall, at least in some areas, is traditionally or alternately corrugated mainly by transverse corrugations with a profile asymmetric with respect to the plane passing through the top of the corrugation and normal to the longitudinal axis of the beam. 2. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.1, отличающаяся тем, что стенка имеет, по крайней мере на некоторых участках, преимущественно выштампованные и сонаправленные с гофрами ребра жесткости (по сути - дополнительные гофры), не выходящие на края стенки или выходящие хотя бы на один ее край.2. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 1, characterized in that the wall has, at least in some areas, mainly stamped and aligned with the corrugations stiffeners (essentially additional corrugations) that do not extend to the edges of the wall or exit at least one of its edges. 3. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на участках относительно малых поперечных сил и крутящих моментов, но интенсивных изгибающих моментов, стенка выполнена из гладкого листа.3. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 1 or 2, characterized in that in areas of relatively small transverse forces and torques, but intense bending moments, the wall is made of a smooth sheet. 4. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.3, отличающаяся тем, что профиль гофров изменяется по длине стенки.4. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 3, characterized in that the profile of the corrugations varies along the length of the wall. 5. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.4, отличающаяся тем, что сжатый и растянутый пояса не параллельны между собой, при этом очертание поясов представляет собой треугольную, трапецеидальную, полигональную или сегментную форму.5. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 4, characterized in that the compressed and stretched belts are not parallel to each other, while the outline of the belts is a triangular, trapezoidal, polygonal or segmented shape. 6. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.5, отличающаяся тем, что сжатый и растянутый пояса выполняются с различным поперечным сечением и/или из различного материала.6. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 5, characterized in that the compressed and stretched belts are made with different cross sections and / or from different materials. 7. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.6, отличающаяся тем, что стенка, по крайней мере на некоторых участках, содержит поперечно расположенные преимущественно металлические прокатные либо гнутые профили открытого или замкнутого поперечного сечения.7. The beam with the corrugated asymmetric profile of the wall according to claim 6, characterized in that the wall, at least in some areas, contains transverse located mainly metal rolling or bent profiles of open or closed cross section. 8. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.7, отличающаяся тем, что по длине стенки предусмотрена постановка поперечных, и/или продольных ребер жесткости, и/или торцевых опорных ребер, и/или системы стоек, и/или раскосов.8. A beam with a corrugated asymmetric profile of a wall according to claim 7, characterized in that along the length of the wall, transverse and / or longitudinal stiffeners and / or end support ribs and / or a system of struts and / or braces are provided. 9. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.8, отличающаяся тем, что в стенке предусмотрена перфорация.9. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 8, characterized in that perforation is provided in the wall. 10. Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой по п.9, отличающаяся тем, что толщина стенки по длине переменна. 10. A beam with a corrugated asymmetric profile wall according to claim 9, characterized in that the wall thickness is variable along the length.
RU2012110057/03A 2012-03-16 2012-03-16 Beam with wall corrugated with asymmetric profile RU2492301C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012110057/03A RU2492301C1 (en) 2012-03-16 2012-03-16 Beam with wall corrugated with asymmetric profile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012110057/03A RU2492301C1 (en) 2012-03-16 2012-03-16 Beam with wall corrugated with asymmetric profile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2492301C1 true RU2492301C1 (en) 2013-09-10

Family

ID=49164919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012110057/03A RU2492301C1 (en) 2012-03-16 2012-03-16 Beam with wall corrugated with asymmetric profile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492301C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169391U1 (en) * 2015-12-11 2017-03-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Bearing element
RU2664520C1 (en) * 2017-11-21 2018-08-20 Михаил Борисович Жуков T-beam
RU185032U1 (en) * 2018-08-20 2018-11-19 Валерий Павлович Левицкий Composite beam of galvanized profiled sheets and bent profiles connected by a fiberglass tape on epoxy resin
RU185608U1 (en) * 2018-04-17 2018-12-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) STEEL CONCRETE COMPOSITION BEAM
RU188950U1 (en) * 2018-11-26 2019-04-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" COMPOSITION COMBINED TWO-PARTNER BEAM

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1581829A1 (en) * 1988-10-05 1990-07-30 Куйбышевский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна Combined beam
EP1762666A1 (en) * 2005-09-13 2007-03-14 Airbus Espana, S.L. Composite beam with corrugated web
RU82730U1 (en) * 2009-02-16 2009-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "ХТС-Русланд" COMPOSITION BEAM
RU91583U1 (en) * 2009-01-21 2010-02-20 Иван Сергеевич Рыбкин VARIABLE CORFORED WALL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1581829A1 (en) * 1988-10-05 1990-07-30 Куйбышевский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна Combined beam
EP1762666A1 (en) * 2005-09-13 2007-03-14 Airbus Espana, S.L. Composite beam with corrugated web
RU91583U1 (en) * 2009-01-21 2010-02-20 Иван Сергеевич Рыбкин VARIABLE CORFORED WALL
RU82730U1 (en) * 2009-02-16 2009-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "ХТС-Русланд" COMPOSITION BEAM

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169391U1 (en) * 2015-12-11 2017-03-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Bearing element
RU2664520C1 (en) * 2017-11-21 2018-08-20 Михаил Борисович Жуков T-beam
RU185608U1 (en) * 2018-04-17 2018-12-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) STEEL CONCRETE COMPOSITION BEAM
RU185032U1 (en) * 2018-08-20 2018-11-19 Валерий Павлович Левицкий Composite beam of galvanized profiled sheets and bent profiles connected by a fiberglass tape on epoxy resin
RU188950U1 (en) * 2018-11-26 2019-04-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" COMPOSITION COMBINED TWO-PARTNER BEAM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2492301C1 (en) Beam with wall corrugated with asymmetric profile
CN202324201U (en) Chambering structural steel structure beam column node connected by end plate
US20170268252A1 (en) Yielding link, particularly for eccentrically braced frames
CN105672519A (en) Replaceable shearing type corrugated web energy dissipation connection beam
CN108035440A (en) A kind of assembled Self-resetting Column Joint with Wedge device
RU91583U1 (en) VARIABLE CORFORED WALL
RU114981U1 (en) FRAME VARIABLE CONSTRUCTION
KR100499019B1 (en) Concrete-Filled Steel Pipe Girder
JP5422891B2 (en) Folded panel structure
RU2567797C1 (en) Complete delivered building
CN202509667U (en) Combined steel bar truss floor bearing plate
RU2409728C1 (en) Beam of composite structure with corrugated elements
CN110016855B (en) Wave form steel web mounting structure and bridge thereof
US3173225A (en) Modular frameless roof construction
KR200286012Y1 (en) Concrete-Filled Steel Pipe Girder
JP6274792B2 (en) Building ramen frame
KR101154121B1 (en) Steel built up beam and steel concrete composite beam using the same
CN203320803U (en) Zigzag steel web
RU107219U1 (en) METAL I-BEAM WITH VERTICALLY CORRUPTED FLEXIBLE WALL IN SUPPORT COMPOSITIONS
RU157004U1 (en) BEARING ELEMENT
CN205502307U (en) Assembled ripple steel sheet shear force wall
RU91584U1 (en) METAL BEAM WITH MULTI-CORFORED WALL
CN212336425U (en) Double-corrugated steel plate shear wall with built-in vertical seam steel plates connected at two sides
US1919405A (en) Truss
RU169391U1 (en) Bearing element

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160317