RU2598101C1 - Beam with perforated wall - Google Patents

Beam with perforated wall Download PDF

Info

Publication number
RU2598101C1
RU2598101C1 RU2015127866/03A RU2015127866A RU2598101C1 RU 2598101 C1 RU2598101 C1 RU 2598101C1 RU 2015127866/03 A RU2015127866/03 A RU 2015127866/03A RU 2015127866 A RU2015127866 A RU 2015127866A RU 2598101 C1 RU2598101 C1 RU 2598101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
edges
perforated
protrusions
convex
wall
Prior art date
Application number
RU2015127866/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Анатольевич Юрченко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2015127866/03A priority Critical patent/RU2598101C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2598101C1 publication Critical patent/RU2598101C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, particularly to a perforated beam of the building coatings and floors structures. Beam with a perforated wall comprises two interconnected elements with T-shaped projections made from a rolling profile, walls of which are provided with shaped edges of connectors to make the T-shaped projections and arranged symmetrically relative to longitudinal axes of the profile walls with a half the pitch shift, with the possibility of connection of the obtained elements projections and formation of a chess perforation at connecting them. Edges of the T-shaped projections bases are made convex, and the side edges are straight and inclined relative to the longitudinal axis of the profile wall with the possibility of broadening the projections convex bases. Projections are jointed together by extreme broadened edges of the convex bases, a the perforated holes are formed by the central edge of the base arranged between broadenings of the T-shaped projections and shaped edges of the connector repeating contours of the convex base and the projections side edges.
EFFECT: technical result is improvement of bearing capacity of the beam.
5 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устройства несущих конструкций покрытий и перекрытий здания.The invention relates to the field of construction and can be used to arrange load-bearing structures of coatings and ceilings of a building.

Известна балка с перфорированной стенкой, изготовленная путем выполнения разреза стенки профиля с регулярным шагом по дугообразным линиям и соединения сваркой совмещенных между собой выступов стенки (Я. Брудка. Легкие стальные конструкции [Текст] / Я. Брудка, М. Лубиньски. Пер. с польского. - Москва: Стройиздат.-1974, с. 321).A beam with a perforated wall is known, made by cutting a profile wall with a regular step along arcuate lines and joining by welding the protrusions of a wall that are joined together (J. Brudka. Light steel structures [Text] / Ya. Brudka, M. Lubinski. Transl. From Polish . - Moscow: Stroyizdat.-1974, p. 321).

Недостатками известной балки являются: во-первых, малоэффективная технология из-за образования отходов производства; во-вторых, невысокая несущая способность балки из-за сравнительно небольшого увеличения высоты по отношению к исходному профилю; в-третьих, снижение надежности балки из-за значительных температурных деформаций и внутренних концентраций напряжений при газовой разрезке по двум дугообразным линиям, находящимся вблизи друг от друга.The disadvantages of the known beams are: firstly, ineffective technology due to the generation of waste products; secondly, the low bearing capacity of the beam due to the relatively small increase in height with respect to the original profile; thirdly, a decrease in the reliability of the beam due to significant temperature deformations and internal stress concentrations during gas cutting along two arcuate lines located close to each other.

Известна балка с шахматной перфорацией стенки, принятая в качестве прототипа, изготовленная из прокатного профиля путем резки стенки заготовки по ломаной линии с получением двух элементов с тавровыми выступами, нижние кромки которых параллельны продольной оси заготовки, и стыковки полученных элементов по выступам, при этом каждая линия резки с боковых сторон выступов очерчена по зигзагообразной линии из трех элементов с образованием выступов с уширенными головками, при этом соединение элементов произведено по наиболее удаленным наклонным граням выступов (Авторское свидетельство СССР №1174541 А, дата приоритета 30.03.1984, дата публикации 23.08.1985, авторы: Песков В.А. и др., RU, прототип).A known beam with staggered perforation of the wall, adopted as a prototype, made of a rolling profile by cutting the wall of the workpiece along a broken line to obtain two elements with tee protrusions, the lower edges of which are parallel to the longitudinal axis of the workpiece, and the joining of the elements along the protrusions, with each line cutting on the sides of the protrusions is outlined in a zigzag line of three elements with the formation of protrusions with broadened heads, while the elements are connected at the most distant inclination nnym faces protrusions (USSR Author's Certificate №1174541 A, priority date 03.30.1984, publication date 08.23.1985, authors: VA Sands et al, RU, prototype.).

Недостатком прототипа является низкая несущая способность балки из-за наличия зон значительных концентраций напряжений в стенке вблизи вырезов.The disadvantage of the prototype is the low bearing capacity of the beam due to the presence of zones of significant stress concentrations in the wall near the cutouts.

Задачей изобретения является повышение несущей способности балки путем уменьшения напряжений в стенке вблизи отверстий.The objective of the invention is to increase the bearing capacity of the beam by reducing stresses in the wall near the holes.

Для решения поставленной задачи предложена балка с перфорированной стенкой, содержащая соединенные между собой два элемента с тавровыми выступами, изготовленные из прокатного профиля, стенка которого снабжена фигурными кромками разъема, образующими тавровые выступы и выполненными симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага, с возможностью соединения выступов получаемых элементов и образования при их соединении шахматной перфорации. Согласно изобретению, кромки оснований тавровых выступов выполнены выпуклой формы, а боковые кромки выполнены прямолинейной формы и наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля с возможностью уширения выпуклых оснований выступов, при этом выступы состыкованы между собой крайними уширенными кромками выпуклых оснований, а перфорированные отверстия образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема, повторяющими контуры выпуклого основания и боковых кромок выступов.To solve this problem, a beam with a perforated wall is proposed, containing two elements with T-shaped protrusions connected to each other, made of a rolled profile, the wall of which is provided with curly edges of the connector, forming T-shaped protrusions and made symmetrically with respect to the longitudinal axis of the profile wall with a half step offset, s the ability to connect the protrusions of the resulting elements and education when they connect chess perforation. According to the invention, the edges of the bases of the tee-shaped protrusions are made convex in shape and the side edges are made in a rectilinear shape and are inclined with respect to the longitudinal axis of the profile wall with the possibility of broadening the convex bases of the protrusions, while the protrusions are joined together by the extreme broadened edges of the convex bases, and the perforated holes are formed by the middle the edge of the base, located between the broadening of the T-ridges, and the curly edges of the connector, repeating the contours of the convex base and side edges in Stupa.

Согласно изобретению, фигурные кромки разъема, образующие крайние кромки уширенного выпуклого основания выступов, выполнены прямолинейными или криволинейными.According to the invention, the curly edges of the connector forming the extreme edges of the widened convex base of the protrusions are made rectilinear or curved.

Согласно изобретению, в качестве прокатного профиля использованы двутавры или швеллеры.According to the invention, I-beams or channels are used as a rolling profile.

Согласно изобретению, балка выполнена в виде двухстеночной перфорированной балки коробчатого сечения из спаренных по длине продольными сварными швами двух перфорированных двутавров или швеллеров.According to the invention, the beam is made in the form of a two-wall perforated box-section beam of two perforated I-beams or channels paired along the length of the longitudinal welds.

На фиг. 1 схематично изображен прокатный профиль с нанесенной линией реза, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; фиг. 3 - узел А на фиг. 1; на фиг. 4 схематично изображена балка с перфорированной стенкой, общий вид; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. 6 - узел Б на фиг. 4; на фиг. 7 - вариант формы линии реза, образующей кромки разъема; на фиг. 8 схематично изображен вариант балки с перфорированной стенкой, общий вид; на фиг. 9 - узел В на фиг. 8; на фиг. 10 изображен вариант коробчатого сечения балки.In FIG. 1 schematically shows a rolling profile with a cut line, a general view; in FIG. 2 - the same side view; FIG. 3 - node A in FIG. one; in FIG. 4 schematically shows a beam with a perforated wall, General view; in FIG. 5 is the same side view; in FIG. 6 - node B in FIG. four; in FIG. 7 is a variant of the shape of the cut line forming the edge of the connector; in FIG. 8 schematically shows a variant of a beam with a perforated wall, general view; in FIG. 9 - node B in FIG. 8; in FIG. 10 shows an embodiment of a box section of a beam.

Заявляемая балка с перфорированной стенкой состоит из двух соединенных между собой элементов и изготовлена из прокатного профиля с использованием известных приемов: резки стенки заготовки, разъединения получаемых частей, их стыковки по выступам и сварки. Исходная балка для изготовления балки с перфорированной стенкой имеет прокатный профиль высотой h1 (фиг. 1), в качестве которого может быть использован, например, двутавр (фиг. 2), имеющий две полки 1 и стенку 2, или швеллер. Стенка 2 снабжена фигурными кромками разъема, выполненными по линии реза 3, образующими тавровые выступы 4, которые выполнены симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага. При этом фигурные кромки разъема, образованные линией реза в пределах шага 5 (фиг. 3), содержат кромки оснований 5 тавровых выступов и боковые кромки 6. Кромки оснований 5 выполнены выпуклой формы радиуса R с уширением, например в виде отрезков длиной а, расположенных под углом β по отношению к продольной оси балки, а боковые кромки 6 выполнены прямолинейной формы в виде отрезков длиной b, центр которых расположен на продольной оси исходного профиля, являющейся осью центра тяжести профиля, причем боковые кромки 6 наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля под углом α для образования уширения выпуклых оснований выступов. В заявляемой балке с перфорированной стенкой выступы 4 состыкованы между собой крайними уширенными кромками длиной а выпуклых оснований 5, а перфорированные отверстия 7 образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема по линии реза 3, повторяющими контуры выпуклого основания и боковых кромок выступов.The inventive beam with a perforated wall consists of two interconnected elements and is made of a rolling profile using well-known techniques: cutting the wall of the workpiece, disconnecting the resulting parts, joining them on the protrusions and welding. The initial beam for the manufacture of a beam with a perforated wall has a rolling profile of height h1 (Fig. 1), which can be used, for example, an I-beam (Fig. 2), having two shelves 1 and a wall 2, or a channel. The wall 2 is equipped with curly edges of the connector, made along the cut line 3, forming T-projections 4, which are made symmetrically relative to the longitudinal axis of the profile wall with an offset of half a step. In this case, the curly edges of the connector formed by the cut line within step 5 (Fig. 3) contain the edges of the bases 5 of the T-ridges and side edges 6. The edges of the bases 5 are made of a convex shape of radius R with broadening, for example, in the form of segments of length a located under angle β with respect to the longitudinal axis of the beam, and the side edges 6 are made in a rectilinear shape in the form of segments of length b, the center of which is located on the longitudinal axis of the original profile, which is the axis of the center of gravity of the profile, and the side edges 6 are inclined with respect to the longitudinal th axis of the profile wall at an angle α to form convex protrusions broadening bases. In the inventive beam with a perforated wall, the protrusions 4 are joined together by extreme broadened edges of the length a of the convex bases 5, and the perforated holes 7 are formed by the middle edge of the base located between the broadening of the T-ridges, and the curly edges of the connector along the cut line 3, repeating the contours of the convex base and side edges of protrusions.

Балка с перфорированной стенкой с высотой h2 (фиг. 4, фиг. 5), полученная после разрезки исходного профиля, раздвижки, стыковки и сварки между собой полученных частей, имеет отверстия 7 более рациональной по сравнению с прототипом формы, с уменьшенной концентрацией напряжений вблизи отверстий и наклонные к продольной оси балки сварные швы 8 (фиг. 6).A beam with a perforated wall with a height of h2 (Fig. 4, Fig. 5), obtained after cutting the initial profile, sliding, joining and welding the parts together, has openings 7 more rational in comparison with the prototype form, with a reduced stress concentration near the openings and welds 8 inclined towards the longitudinal axis of the beam (Fig. 6).

Для обеспечения еще более существенного снижения уровня концентрации напряжений предложена балка с перфорированной стенкой (фиг. 7 - фиг. 9), изготовленная с кромкой разъема по линии реза 3 исходного профиля, содержащей в пределах шага отверстий s (фиг. 7) уширенные дугообразные отрезки радиуса R, соединяющие концы двух боковых кромок 6, выполненных в виде наклонных кососимметричных прямолинейных отрезков длиной b, расположенных под углом α по отношению к продольной оси балки, центр которых проходит по оси центра тяжести профиля.To provide an even more significant reduction in the level of stress concentration, a beam with a perforated wall is proposed (Fig. 7 - Fig. 9), made with the edge of the connector along the cut line 3 of the initial profile, containing broadened arcuate radius sections within the hole pitch s (Fig. 7) R, connecting the ends of two lateral edges 6, made in the form of oblique oblique straight line segments of length b, located at an angle α with respect to the longitudinal axis of the beam, the center of which passes along the axis of the center of gravity of the profile.

Усиленная балка с перфорированной стенкой может быть выполнена в виде двухстеночной перфорированной балки коробчатого сечения из спаренных по длине продольными сварными швами сверху и снизу двух перфорированных двутавров или швеллеров (фиг. 10).The reinforced beam with a perforated wall can be made in the form of a two-wall perforated box-section beam of two perforated I-beams or channels paired along the length of the longitudinal welds above and below (Fig. 10).

Технический результат, достигаемый предлагаемой конструкцией, заключается в повышении несущей способности балки с перфорированной стенкой за счет более рациональной линии раскроя исходного прокатного профиля, что приводит к уменьшению напряжений в стенке перфорированной балки вблизи отверстий.The technical result achieved by the proposed design is to increase the bearing capacity of a beam with a perforated wall due to a more rational cutting line of the initial rolling profile, which reduces stresses in the wall of the perforated beam near the holes.

Claims (5)

1. Балка с перфорированной стенкой, содержащая соединенные между собой два элемента с тавровыми выступами, изготовленные из прокатного профиля, стенка которого снабжена фигурными кромками разъема, образующими тавровые выступы и выполненными симметрично относительно продольной оси стенки профиля со смещением на половину шага, с возможностью соединения выступов получаемых элементов и образования при их соединении шахматной перфорации, отличающаяся тем, что кромки оснований тавровых выступов выполнены выпуклой формы, а боковые кромки выполнены прямолинейной формы и наклонены по отношению к продольной оси стенки профиля с возможностью уширения выпуклых оснований выступов, при этом выступы состыкованы между собой крайними уширенными кромками выпуклых оснований, а перфорированные отверстия образованы средней кромкой основания, расположенной между уширениями тавровых выступов, и фигурными кромками разъема, повторяющими контуры основания и боковых кромок выступов.1. A beam with a perforated wall containing two interconnected elements with T-shaped protrusions made of a rolling profile, the wall of which is provided with curly edges of the connector forming T-shaped protrusions and made symmetrically with respect to the longitudinal axis of the profile wall with a half step offset, with the possibility of connecting the protrusions the resulting elements and education when they are connected staggered perforation, characterized in that the edges of the bases of the T-ridges are convex in shape, and the side edges in They are made in a rectilinear shape and inclined with respect to the longitudinal axis of the profile wall with the possibility of broadening of the convex bases of the protrusions, while the protrusions are joined together by the extreme broadened edges of the convex bases, and the perforated holes are formed by the middle edge of the base located between the broadening of the T-ridges and the figured edges of the connector, repeating the contours of the base and the side edges of the protrusions. 2. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что фигурные кромки разъема, образующие крайние кромки уширенного выпуклого основания выступов, выполнены прямолинейными.2. A beam with a perforated wall according to claim 1, characterized in that the curly edges of the connector forming the extreme edges of the widened convex base of the protrusions are made rectilinear. 3. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что фигурные кромки разъема, образующие крайние кромки уширенного выпуклого основания выступов, выполнены криволинейными.3. A beam with a perforated wall according to claim 1, characterized in that the curly edges of the connector forming the extreme edges of the widened convex base of the protrusions are made curved. 4. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве прокатного профиля использованы двутавры или швеллеры.4. A beam with a perforated wall according to claim 1, characterized in that I-bars or channels are used as a rolling profile. 5. Балка с перфорированной стенкой по п. 1, отличающаяся тем, что балка выполнена в виде двухстеночной перфорированной балки коробчатого сечения из спаренных по длине продольными сварными швами двух перфорированных двутавров или швеллеров. 5. A beam with a perforated wall according to claim 1, characterized in that the beam is made in the form of a two-wall perforated box-shaped beam of two perforated I-beams or channels paired along the length of the longitudinal welds.
RU2015127866/03A 2015-07-09 2015-07-09 Beam with perforated wall RU2598101C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127866/03A RU2598101C1 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Beam with perforated wall

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127866/03A RU2598101C1 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Beam with perforated wall

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2598101C1 true RU2598101C1 (en) 2016-09-20

Family

ID=56938091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015127866/03A RU2598101C1 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Beam with perforated wall

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2598101C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775161C1 (en) * 2021-12-07 2022-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Perforated beam from profile elements connected by bolts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1174541A1 (en) * 1984-03-30 1985-08-23 Владимирский политехнический институт Method of manufacturing h-beam with checkered wall perforations
SU1231170A1 (en) * 1982-07-14 1986-05-15 Кировский Политехнический Институт Method of producing lightweight metal girders
GB2492176A (en) * 2011-06-24 2012-12-26 Univ City Beam with web having apertures with straight and curved edges
RU2484214C1 (en) * 2011-12-08 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВПО "ВятГУ") Method to manufacture light arched girder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1231170A1 (en) * 1982-07-14 1986-05-15 Кировский Политехнический Институт Method of producing lightweight metal girders
SU1174541A1 (en) * 1984-03-30 1985-08-23 Владимирский политехнический институт Method of manufacturing h-beam with checkered wall perforations
GB2492176A (en) * 2011-06-24 2012-12-26 Univ City Beam with web having apertures with straight and curved edges
RU2484214C1 (en) * 2011-12-08 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВПО "ВятГУ") Method to manufacture light arched girder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775161C1 (en) * 2021-12-07 2022-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Perforated beam from profile elements connected by bolts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103061418B (en) Continuous variable-stiffness shear key type steel-concrete joint section
EP2556200B2 (en) Open web grid runner
RU2669471C1 (en) Hoisting bridge or gantry crane with not less than one span beam
BRPI0709790A2 (en) wooden truss beam for construction
RU70911U1 (en) PERFORATED TWO-BRANCH STAND WITH CORRUGATED INSERTS
MX2007000435A (en) Fatigue-resistance sheet slitting method and resulting sheet.
US1983632A (en) Truss type joist
CN107206952B (en) Hollow profile with depressions
RU2598101C1 (en) Beam with perforated wall
US9376811B2 (en) Bar for a support structure for a false ceiling and production process for producing the bar
CN103835434B (en) H profile steel with ribbing and H profile steel xoncrete structure with ribbing
US9593482B2 (en) Bar of a support structure for a false ceiling and working process for working the bar
CA2875785C (en) Serpentine insert for open web grid
CN107119802B (en) Connecting method of skin steel plates
CN203867059U (en) Ribbed H-section steel and ribbed H-section steel concrete structure
JP3361789B2 (en) Steel plate dowel and concrete filled steel pipe with corrugated stopper
CN103831295B (en) The rolling equipment of H profile steel with ribbing and production method thereof
CN101827984B (en) Bearing structure for lightweight structural components
RU2725374C2 (en) Perforated beam
RU2433227C1 (en) Reinforcement element for disperse reinforcement of concrete
RU2569524C1 (en) Perforated beam
CN204571080U (en) A kind of superimposed sheet being done piece splicing by corrugated sheet steel
US3024712A (en) Grating
KR20130038322A (en) Welding nodal structure
CN109702366B (en) Manufacturing method of large-curve-radius rigid torsional open-slot steel beam

Legal Events

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

Effective date: 20180710