RU82730U1

RU82730U1 - Составная балка двутаврового сечения

Info

Publication number: RU82730U1
Application number: RU2009105178/22U
Authority: RU
Inventors: Марина Станиславовна Котина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ХТС-Русланд"
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2009-05-10

Abstract

1. Составная балка двутаврового сечения, содержащая две полки - верхнюю и нижнюю, изготовленные из древесины хвойных пород, соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стальной гофрированной перемычки с выполненными по всей ее длине сквозными технологическими отверстиями и имеющей в продольном сечении S-образную форму гофры с шагом, определяемым из диапазона 90-100 мм, при этом на торцах стальной перемычки, контактирующих с полками, по всей длине выполнены выступы, чередующиеся с Т-образными опорными элементами, причем указанные выступы снабжены стопором, ограничивающим заглубление перемычки в полках, а торцы указанных выступов имеют зубчатую форму, при этом полки своими боковыми поверхностями жестко соединены между собой при помощи накладок, расположенных по длине балки с возможностью обеспечения постоянства расстояния между полками. ! 2. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что накладки выполнены из ДСП. ! 3. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что накладки прикреплены к боковым поверхностям полок с помощью соединительных элементов. ! 4. Составная балка двутаврового сечения по п.3, отличающаяся тем, что соединительные элементы выполнены в виде гвоздей или саморезов. ! 5. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что выполненные по всей длине стальной перемычки сквозные технологические отверстия имеют круглое сечение. ! 6. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что торцы выступов имеют зубчатую форму с одинаковой высотой зубца.

Description

Область техники

Предлагаемая полезная модель относится к области строительства, применяется в кровельных, стеновых и потолочных конструкциях, в качестве ребер жесткости в деревянных конструкциях из досок, а также в качестве балок опалубки.

Уровень техники

Из уровня техники известна металлодеревянная балка, см. RU 2120005 С1, публ. 10.10.1998. Известное техническое решение относится к строительству и используется в конструкциях опалубки для возведения монолитных бетонных сооружений.

Известная балка содержит металлический сердечник в виде двутаврового профиля, заключенного в деревянные обкладки, стянутые крепежными деталями. Металлический сердечник двутаврового профиля выполнен из жестко соединенных друг с другом швеллеров, один из которых образует стенку, а два других - полки профиля. Деревянные обкладки образованы вертикальными стенками, имеющими форму швеллера с отогнутыми концами полок и втулки в местах сочленения стенки и полок, и наружными постелями Т-образного сечения, соединенными между собой термосклейкой по швам, расположенным под углом от 0 до 60 градусов к горизонту. Причем между полками профиля и обращенными к ним плоскостями наружных деревянных постелей образованы зазоры, заполненные компенсаторами.

Из недостатков известного изобретения целесообразно отметить то, что сами деревянные элементы соединены между собой методом термического склеивания, что в свою очередь при длительном использовании известного изобретения спровоцирует преждевременное разрушение конструкции, кроме того изобретение по большей части предназначено для использования в конструкциях опалубки для возведения монолитных бетонных сооружений

и в меньшей степени для ребер жесткости в деревянных конструкциях из досок, кровельных, стеновых и потолочных конструкций.

Из уровня техники известна строительная балка, см. RU 2285097 С1, публ. 10.10.2006. Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям деревометаллических балок, используемых в строительстве зданий и сооружений различного назначения.

Известная строительная балка выполнена высотой в пределах от 3,33 до 3,5 ширины. Балка включает сердечник в виде двутавра, составленного из уголков, жестко присоединяемых к центральной пластине, толщиной соответственно 2:1, и деревянные клееные накладки, охватывающие сердечник конгруэнтно отфрезерованными установочными поверхностями и пазами, находящимися в пределах от 1,1 до 1,6 толщины уголков, проклепанных 2-рядным соединением. Уголки вертикальными полками обращены от оси симметрии сечения к краю. Пластина выполнена высотой, близкой к размеру балки, ряды заклепок расположены по разные стороны между краем балки и горизонтальными полками, при этом сердечник при стыковке с накладками на краях образует прямоугольные канавки шириной равной толщине сердечника для изоляции последнего соответствующими компонентами.

Известное техническое решение имеет сложную конструкцию, относительно невысокую несущую способность и невысокие прочностные характеристики.

Раскрытие полезной модели

Задача на решение, которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в обеспечении компенсации силы продольного скалывания в местах опор и соответственно увеличения несущей способности балок, оптимизации прочностных характеристик, а также в снижение трудозатрат при производстве и эксплуатации.

Указанная задача достигается тем, что составная балка двутаврового сечения содержит две полки - верхнюю и нижнюю, изготовленные из

древесины хвойных пород, соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стальной гофрированной перемычки с выполненными по всей ее длине сквозными технологическими отверстиями и имеющей в продольном сечении S-образную форму гофры с шагом, определяемым из диапазона 90-100 мм, при этом на торцах стальной перемычки, контактирующих с полками, по всей длине выполнены выступы, чередующиеся с Т-образными опорными элементами, причем указанные выступы снабжены стопором, ограничивающим заглубление перемычки в полках, а торцы указанных выступов имеют зубчатую форму, при этом полки своими боковыми поверхностями жестко соединены между собой при помощи накладок, расположенных по длине балки с возможностью обеспечения постоянства расстояния между полками.

В результате происходит повышение несущей способности составных балок двутаврового сечения, повышение прочностных характеристик, а также снижение трудозатрат при производстве и эксплуатации.

По одному из частных вариантов выполнения полезной модели накладки могут быть выполнены из ДСП (древесно-стружечная плита).

Упомянутые накладки могут быть закреплены к боковым поверхностям полок с помощью соединительных элементов.

Соединительные элементы могут быть выполнены в виде гвоздей или саморезов.

Выполненные по всей длине стальной гофрированной перемычки сквозные технологические отверстия, могут иметь круглое сечение.

Торцы выступов могут иметь зубчатую форму с одинаковой высотой зубца.

Выполнение стальной гофрированной перемычки, имеющей в продольном сечении S-образную форму гофры обеспечивает высокую прочность сцепления стальной перемычки с полками, выполненных из хвойных пород дерева.

В результате расчетов и проведения натурно-экспериментальных работ установлен единый для любой ширины стальной гофрированной перемычки, имеющей в продольном сечении S-образную форму гофры с шагом, определяемым из диапазона 90-100 мм, который оптимально обеспечивает как прочность сцепления стальной гофрированной перемычки с полками, изготовленных из хвойных пород дерева, так и за счет конфигурации стальной гофрированной перемычки обеспечивается минимальное раскалывание древесины при операции запрессовывания. Выполнение шага стальной гофрированной перемычки S-образной формы гофры с шагом менее 90 мм приводит к понижению сопротивления древесины раскалыванию при операции запрессовки, а выполнение шага более 100 мм не обеспечит высокий уровень прочности сцепления стальной гофрированной перемычки с полками.

Благодаря выполнению по всей длине стальной гофрированной перемычки выступов с чередующимися Т-образными опорными элементами, обеспечивается высокий уровень сцепления деталей при запрессовке жесткость двутаврового сечения.

Выполнение стопора на выступе стальной гофрированной перемычки ограничивает заглубление последней в полки, что в свою очередь способствует дополнительному повышению прочностных и сцепных свойств составной балки двутаврового сечения, а также одинаковому заглублению перемычки в обе полки, выполненные из древесины.

Выполнение торцов указанных выступов с зубчатой формой и с одинаковой высотой зубца, также влияет на решение указанной выше задачи и при этом обеспечивает наилучшее сцепление при запрессовке.

Для обеспечения компенсации силы продольного скалывания древесины в местах опор и следовательно увеличения несущей способности предлагаемой составной балки двутаврового сечения, она снабжена накладками, выполненными предпочтительно из ДСП и расположенных по

длине балки с возможностью обеспечения постоянства расстояния между полками.

По всей длине стальной гофрированной перемычки, имеющей в продольном сечении S-образную форму гофры выполнены сквозные технологические отверстия для прокладки в несущих конструкциях, например, кабельных каналов, минуя применение сверлильных инструментов.

Также в результате расчетов и проведения натурно-экспериментальных работ установлено оптимальное расстояние между стальными гофрированными перемычками составной балки двутаврового сечения (при применении в балке, например двух стальных перемычек). Указанное расстояние равно приблизительно 40 мм. Полученные в ходе экспериментов данные позволяют оптимизировать размеры полок, выполненных из хвойных пород дерева, что в свою очередь экономит расход пиломатериала.

Помимо этого в предлагаемом техническом решении просчитаны минимальные размеры как по толщине, так и по высоте материала, при которых возможна запрессовка, что в свою очередь обеспечивает экономию материала и повышает уровень безопасности при эксплуатации.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения указанного технического результата, а именно обеспечение компенсации силы продольного скалывания в местах опор и соответственно увеличение несущей способности составных балок двутаврового сечения, в оптимизации прочностных характеристик, а также в снижении трудозатрат при производстве и эксплуатации.

Краткое описание чертежей

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид составной балки двутаврового сечения; на фиг.2 приведены варианты исполнения составной балки двутаврового сечения с

одной и двумя стальными гофрированными перемычками; на фиг.3 приведена конструкция стальной гофрированной перемычки (продольный разрез) и продольный разрез стальной гофрированной перемычки (вид сверху); на фиг.4 приведен вид проникновения стальной гофрированной перемычки в полку, изготовленную из хвойных пород дерева.

Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Составная балка содержит две полки 1 и 2, изготовленные из хвойных пород дерева, соединенные между собой с помощью, по меньшей мере, одной стальной гофрированной перемычки 3 (фиг.1).

Предлагаемая составная балка снабжена накладками 4, расположенными по длине балки с возможностью обеспечения постоянства расстояния между полками. Накладки 4 прикреплены к боковым поверхностям полок с помощью соединительных элементов 5, которые могут выполняться, например в виде гвоздей или саморезов (фиг.1).

По всей длине стальной гофрированной перемычки выполнены сквозные технологические отверстия 6 круглого сечения (фиг.3).

На торцах стальной гофрированной перемычки 3 по всей ее длине выполнены выступы 7. Торцы указанных выступов имеют зубчатую форму 8. Торцы стальной гофрированной перемычки также снабжены Т-образными опорными элементами 9. На фиг.3 поз.10 обозначена стенка стальной гофрированной перемычки 3. Выступ 7 снабжен стопором 11 (фиг.4), ограничивающим заглубление стальной гофрированной перемычки в полках, выполненных из хвойных пород дерева.

Осуществление полезной модели

В предлагаемой полезной модели для изготовления стальной гофрированной перемычки 3 применяется лента из стали S550GD+Z275,

обладающая высокими техническими характеристиками (предел текучести σ_m≥550 N/mm², предел прочности при растяжении σ_B≥560 N/mm) и хорошей эластичностью при штамповке. Горячеоцинкованное покрытие предотвращает коррозию металла и способствует увеличению срока службы составных балок двутаврового сечения.

Полки 1 и 2 изготавливаются из высококачественной оструганной древесины хвойных пород и обработаны противопожарным составом и химически защищены от насекомых и гриба.

Поперечное сечение полок 1 и 2 выбирается 36×72 мм для составных балок, выполненных с одной стальной гофрированной перемычкой 3, и 46×97 мм для составных балок, выполненных с двумя стальными гофрированными перемычками 3.

Толщина листового металла стальной гофрированной перемычки выбирается 0,5 мм±0,03 мм.

При изготовлении предлагаемой составной балки двутаврового сечения вначале фрезеруются полки 1 и 2 из хвойных пород древа, далее сваривается металлическая гофрированная перемычка 3, затем металлическая гофрированная перемычка 3 запрессовывается в полки 1 и 2 из хвойных пород древа.

Высота предлагаемой составной балки двутаврового сечения может составлять от 180 до 490 мм, а длина до 24 м.

Предлагаемая составная балка двутаврового сечения находит широкое применение в строительстве, применяется в качестве несущих конструкций, ребер жесткости в деревянных конструкциях из досок и балок опалубки, благодаря высоким прочностным характеристикам балка может использоваться в пролетах большой длины (до 24 м).

Полезная модель обеспечивает увеличение несущей способности составных балок двутаврового сечения, повышение прочностных

характеристик, а также снижение трудозатрат при производстве и эксплуатации.

Claims

1. Составная балка двутаврового сечения, содержащая две полки - верхнюю и нижнюю, изготовленные из древесины хвойных пород, соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стальной гофрированной перемычки с выполненными по всей ее длине сквозными технологическими отверстиями и имеющей в продольном сечении S-образную форму гофры с шагом, определяемым из диапазона 90-100 мм, при этом на торцах стальной перемычки, контактирующих с полками, по всей длине выполнены выступы, чередующиеся с Т-образными опорными элементами, причем указанные выступы снабжены стопором, ограничивающим заглубление перемычки в полках, а торцы указанных выступов имеют зубчатую форму, при этом полки своими боковыми поверхностями жестко соединены между собой при помощи накладок, расположенных по длине балки с возможностью обеспечения постоянства расстояния между полками.

2. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что накладки выполнены из ДСП.

3. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что накладки прикреплены к боковым поверхностям полок с помощью соединительных элементов.

4. Составная балка двутаврового сечения по п.3, отличающаяся тем, что соединительные элементы выполнены в виде гвоздей или саморезов.

5. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что выполненные по всей длине стальной перемычки сквозные технологические отверстия имеют круглое сечение.

6. Составная балка двутаврового сечения по п.1, отличающаяся тем, что торцы выступов имеют зубчатую форму с одинаковой высотой зубца.