RU2619293C1 - Beams junction in one level - Google Patents
Beams junction in one level Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619293C1 RU2619293C1 RU2015153621A RU2015153621A RU2619293C1 RU 2619293 C1 RU2619293 C1 RU 2619293C1 RU 2015153621 A RU2015153621 A RU 2015153621A RU 2015153621 A RU2015153621 A RU 2015153621A RU 2619293 C1 RU2619293 C1 RU 2619293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- main beam
- shelf
- level
- corrugated wall
- width
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
- E04B1/5806—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a cross-section having an open profile
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическим конструкциям, и может быть использовано в конструкциях каркасов зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction, in particular to metal structures, and can be used in frame structures of buildings and structures.
Известен узел сопряжения второстепенной балки с главной балкой в одном уровне через опорный уголок (Серия 2.440-2 выпуск 1. Узлы стальных конструкций производственных зданий промышленных предприятий, лист 03КМ, узел 3. - URL: http://dwg.ru/dnl/1752). Принято за прототип.Known interface node of the secondary beam with the main beam at the same level through the reference corner (Series 2.440-2
Недостаток этого узла состоит в том, что болты, прикрепляющие опорный уголок к полке главной балки, ослабляют поперечное сечение полки. Кроме того, нагрузка, передаваемая с второстепенной балки на главную балку, является смещенной относительно оси главной балки. В связи с этим действие сосредоточенной нагрузки со смещением приводит к появлению стесненного кручения и, следовательно, повышению уровня напряжений в поперечном сечении главной балки. В случае если главная балка запроектирована без запасов прочности, то дополнительные напряжения от стесненного кручения приведут к потере несущей способности конструкции главной балки и здания в целом. Нагрузка, передаваемая от второстепенной балки на главную балку, является сосредоточенной и прикладывается на свес полки. Значительная величина сосредоточенной нагрузки может привести к потере местной устойчивости полки главной балки.The disadvantage of this node is that the bolts that attach the support corner to the shelf of the main beam weaken the cross section of the shelf. In addition, the load transferred from the secondary beam to the main beam is offset from the axis of the main beam. In this regard, the action of a concentrated load with displacement leads to the appearance of cramped torsion and, consequently, an increase in the level of stresses in the cross section of the main beam. If the main beam is designed without safety margins, then additional stresses from constrained torsion will lead to a loss of the bearing capacity of the main beam structure and the building as a whole. The load transferred from the secondary beam to the main beam is concentrated and is applied to the overhang of the shelf. A significant amount of concentrated load can lead to a loss of local stability of the main beam flange.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение несущей способности узла сопряжения, а также конструкции главной балки в целом при действии сосредоточенной нагрузки со смещением.The technical result of the invention is to increase the bearing capacity of the interface, as well as the design of the main beam as a whole under the action of a concentrated load with displacement.
Технический результат достигается тем, что в известном узле сопряжения балок в одном уровне, состоящем из главной балки и второстепенной, а также соединяющего их опорного уголка, приваренного к торцу второстепенной балки, особенность заключается в том, что главная балка имеет гофрированную стенку произвольного профиля, а опорный уголок прикреплен к полке главной балки сварным швом, проложенным вдоль ее продольной оси, при этом ширина полки опорного уголка превышает ширины полки главной балки не менее чем на 15 мм.The technical result is achieved by the fact that in the known node for joining beams at one level, consisting of a main beam and a secondary, as well as a connecting corner connecting them, welded to the end of the secondary beam, the feature is that the main beam has a corrugated wall of arbitrary profile, and the support corner is attached to the shelf of the main beam with a weld laid along its longitudinal axis, while the width of the support corner shelf exceeds the width of the shelf of the main beam is not less than 15 mm.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан аксонометрический вид на узел сопряжения балок в одном уровне, где приняты следующие обозначения: 1 - полка главной балки, 2 - гофрированная стенка, 3 - второстепенная балка, 4 - опорный уголок.In FIG. 1 shows a perspective view of a beam interface at one level, where the following designations are adopted: 1 — shelf of the main beam, 2 — corrugated wall, 3 — secondary beam, 4 — support corner.
На фиг. 2 показан вид сбоку на узел сопряжения балок в одном уровне, где приняты следующие обозначения: 1 - полка главной балки, 2 - гофрированная стенка, 3 - второстепенная балка, 4 - опорный уголок.In FIG. 2 shows a side view of the beam interface at the same level, where the following designations are adopted: 1 - shelf of the main beam, 2 - corrugated wall, 3 - secondary beam, 4 - supporting corner.
На фиг. 3 показано сечение А-А на фиг. 2, где приняты следующие обозначения: 1 - полка главной балки, 2 - гофрированная стенка, 3 - второстепенная балка, 4 - опорный уголок.In FIG. 3 shows section AA in FIG. 2, where the following designations are accepted: 1 - a shelf of the main beam, 2 - a corrugated wall, 3 - a secondary beam, 4 - a reference corner.
На фиг. 4 показан вид А на фиг. 2, где приняты следующие обозначения: 1 - полка главной балки, 3 - второстепенная балка, 4 - опорный уголок.In FIG. 4 shows a view A in FIG. 2, where the following designations are accepted: 1 - a shelf of the main beam, 3 - a secondary beam, 4 - a reference corner.
На фиг. 5 изображена схема балки для расчета на стесненное кручение, где приняты следующие обозначения: L - длина главной балки, P - вертикальная сосредоточенная нагрузка, e - смещение нагрузки относительно оси главной балки.In FIG. 5 is a diagram of a beam for constrained torsion calculation, where the following notation is adopted: L is the length of the main beam, P is the vertical concentrated load, e is the load displacement relative to the axis of the main beam.
На фиг. 6 изображена схема поперечного сечения балки с плоской стенкой и гофрированной стенкой до и после расчета, где приняты следующие обозначения: Р - вертикальная сосредоточенная нагрузка, е - смещение нагрузки относительно оси главной балки.In FIG. 6 shows a diagram of the cross section of a beam with a flat wall and a corrugated wall before and after calculation, where the following notation is used: P - vertical concentrated load, e - load displacement relative to the axis of the main beam.
Предлагаемый узел сопряжения балок в одном уровне состоит из главной балки с гофрированной стенкой 2 произвольного профиля, например синусоидального, второстепенной балки 3, выполненной из прокатного профиля или сварной балки, и опорного уголка 4. Опорный уголок 4 одной полкой прикреплен с помощью сварного шва к внешней стороне полки главной балки 1, а второй полкой - к торцевой части второстепенной балки. Сварной шов на полке главной балки 1 расположен вдоль ее оси, при этом размер полки опорного уголка 4 пересекает продольную ось полки главной балки 1 не менее чем на 15 мм. Через опорный уголок 4 передается сосредоточенная нагрузка от второстепенной балки 3 на главную балку. Эта сосредоточенная нагрузка будет передаваться со смещением относительно оси главной балки.The proposed node for joining beams at one level consists of a main beam with a
Крепление опорного уголка сварным швом вдоль оси полки главной балки позволяет избежать ослабления поперечного сечения полки, а также продольное расположение сварных швов повышает надежную работу узла сопряжения. Нахлест полки опорного уголка за продольную ось полки главной балки перемещает точку приложения сосредоточенной нагрузки, передаваемой с второстепенной балки, и повышает местную устойчивость полки главной балки. Замена плоской стенки в главной балке на гофрированную повышает жесткостные характеристики главной балки на кручение, что позволяет лучше воспринимать нагрузку, приложенную со смещением.Fixing the reference angle with a weld along the axis of the flange of the main beam avoids weakening the cross section of the flange, and the longitudinal location of the welds increases the reliable operation of the interface. The overlap of the flange of the reference angle beyond the longitudinal axis of the flange of the main beam moves the point of application of the concentrated load transmitted from the secondary beam and increases the local stability of the flange of the main beam. Replacing a flat wall in the main beam with a corrugated one increases the stiffness of the main beam for torsion, which makes it possible to better absorb the load applied with displacement.
Для доказательства преимущества гофрированной стенки главной балки по сравнению с плоской стенкой производился расчет несущей способности главной балки - прототипа, на нагрузку со смещением, передаваемую от второстепенных балок, и сравнивался с расчетом балки с гофрированной стенкой на аналогичную нагрузку.To prove the advantage of the corrugated wall of the main beam compared to a flat wall, the bearing capacity of the main beam - the prototype - was calculated for the load with displacement transmitted from the secondary beams, and compared with the calculation of the beam with the corrugated wall for the same load.
Для двух балок были проведены расчеты методом конечных элементов по программе «Лира» на стесненное кручение. Численные эксперименты выполнены для моделей двухопорной шарнирной балки одинакового сечения (фиг. 5). Длина главной балки L=6 м без раскрепления поясов по длине. For two beams, finite element calculations were performed using the Lira program for constrained torsion. Numerical experiments were performed for models of a two-support articulated beam of the same cross section (Fig. 5). The length of the main beam L = 6 m without loosening the belts in length.
Сечение балки:Beam section:
- геометрические размеры сечения:- geometric dimensions of the section:
- высота гофрированной стенки: hw=500 мм;- height of the corrugated wall: h w = 500 mm;
- толщина гофрированной стенки: tw=2,5 мм;- corrugated wall thickness: t w = 2.5 mm;
- ширина полки главной балки: мм;- width of the shelf of the main beam: mm;
- толщина полки главной балки: мм;- shelf thickness of the main beam: mm;
- параметры гофров для гофрированной стенки:- corrugation parameters for a corrugated wall:
- профиль гофрированной стенки: волнистый;- corrugated wall profile: wavy;
- длина гофра: a=77,5 мм;- corrugation length: a = 77.5 mm;
- высота гофра: мм.- corrugation height: mm
Балка загружена двумя вертикальными сосредоточенными нагрузками Р=65 кН, приложенными в 1/3 пролета, с целью создания участка чистого изгиба (фиг. 5). Смещение сосредоточенной нагрузки относительно оси главной балки составляет e=40 мм, что соответствует расположению нагрузки за пределами высоты гофра.The beam is loaded with two vertical concentrated loads P = 65 kN, applied in 1/3 of the span, in order to create a clean bend area (Fig. 5). The displacement of the concentrated load relative to the axis of the main beam is e = 40 mm, which corresponds to the location of the load outside the corrugation height.
Расчет показал, что углы поворота для балок следующие (фиг. 5):The calculation showed that the rotation angles for the beams are as follows (Fig. 5):
- балка с плоской стенкой: -8,73°;- beam with a flat wall: -8.73 °;
- балка с гофрированной стенкой: -7,02°.- beam with corrugated wall: -7.02 °.
Балка с гофрированной стенкой оказываются менее чувствительной к нагрузке, смещенной относительно оси, чем балка с плоской стенкой, об этом свидетельствует меньший угол поворота сечения. При одинаковых параметрах балка с гофрированной стенкой имеет большую жесткость на кручение и, следовательно, гофрированная балка является предпочтительной с точки зрения ее деформативности. Это преимущество составляет 19,6%.A beam with a corrugated wall turns out to be less sensitive to a load displaced relative to the axis than a beam with a flat wall, a smaller angle of rotation of the section indicates this. With the same parameters, a beam with a corrugated wall has greater torsional rigidity and, therefore, a corrugated beam is preferable from the point of view of its deformability. This advantage is 19.6%.
Использование предложенного технического решения позволяет повысить несущую способность узла сопряжения, а также конструкции главной балки в целом при действии сосредоточенной нагрузки со смещением.Using the proposed technical solution allows to increase the bearing capacity of the interface node, as well as the design of the main beam as a whole under the action of a concentrated load with displacement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015153621A RU2619293C1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Beams junction in one level |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015153621A RU2619293C1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Beams junction in one level |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619293C1 true RU2619293C1 (en) | 2017-05-15 |
Family
ID=58716097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015153621A RU2619293C1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Beams junction in one level |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619293C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176403U1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-01-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | SUPPORT ASSEMBLY OF METAL RUNNING ON A BEAM WITH A CORFORED WALL |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004190358A (en) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Runesu Kenkyusho:Kk | Beam connecting structure for building |
RU41319U1 (en) * | 2004-05-24 | 2004-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | METAL TWIN-BEAM INTERFACE ASSEMBLY OF THE SAME HEIGHT |
RU120668U1 (en) * | 2012-05-10 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | PAINT FOR CUTTING STEEL SECONDARY GRAD BEAMS AND STEEL MAIN BEAM |
-
2015
- 2015-12-14 RU RU2015153621A patent/RU2619293C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004190358A (en) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Runesu Kenkyusho:Kk | Beam connecting structure for building |
RU41319U1 (en) * | 2004-05-24 | 2004-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | METAL TWIN-BEAM INTERFACE ASSEMBLY OF THE SAME HEIGHT |
RU120668U1 (en) * | 2012-05-10 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | PAINT FOR CUTTING STEEL SECONDARY GRAD BEAMS AND STEEL MAIN BEAM |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Серия 2.440-2. Выпуск 1, 1989 г. Узлы стальных конструкций производственных зданий промышленных предприятий, лист 03КМ, узел 3. - URL: http://dwg.ru/dnl/1752. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176403U1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-01-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | SUPPORT ASSEMBLY OF METAL RUNNING ON A BEAM WITH A CORFORED WALL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015037094A1 (en) | Column base structure | |
RU162970U1 (en) | BEAM PAIR ASSEMBLY AT ONE LEVEL | |
JP6728768B2 (en) | Steel sheet pile wall | |
RU2619293C1 (en) | Beams junction in one level | |
JP2017133282A (en) | Steel device and load bearing wall | |
RU2619295C1 (en) | Production method of beams junction in one level | |
JP6536323B2 (en) | Longitudinal structure of steel sheet pile and steel sheet pile wall | |
AU2006274250A1 (en) | Support jack | |
JP7093068B2 (en) | Arched structure | |
JP6677480B2 (en) | Hysteretic damper and vibration control structure of building | |
JP6105878B2 (en) | Steel beam and column beam connection structure | |
JP2016000893A (en) | Structure with vibration damping device | |
JP5767522B2 (en) | Buckling restraint brace | |
JP6738725B2 (en) | Beam-column joint structure | |
JP7039184B2 (en) | Telescopic section with variable length fitting end | |
JP6934290B2 (en) | Truss frame | |
JP6838877B2 (en) | Buckling restraint brace damper | |
KR101798007B1 (en) | Frame used in building | |
JP5588212B2 (en) | Unit building and unit building structure calculation method | |
JP6447227B2 (en) | Damper structure | |
JP5992800B2 (en) | Cloth with floor | |
JP6404141B2 (en) | Overhead support structure | |
JP6563667B2 (en) | Reinforced concrete column / steel column / steel beam joint structure | |
JP6529068B2 (en) | Weldless reinforcement structure in buildings | |
JP6357303B2 (en) | Reinforced concrete wall |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181215 |