SU1754374A1 - Method for manufacturing of lightened metal beam - Google Patents
Method for manufacturing of lightened metal beam Download PDFInfo
- Publication number
- SU1754374A1 SU1754374A1 SU904885201A SU4885201A SU1754374A1 SU 1754374 A1 SU1754374 A1 SU 1754374A1 SU 904885201 A SU904885201 A SU 904885201A SU 4885201 A SU4885201 A SU 4885201A SU 1754374 A1 SU1754374 A1 SU 1754374A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cutting
- stresses
- wall
- cross
- total
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
//
Изобретение относитс к строительству , а именно к изготовлению жестких структурных элементов или узлов строительных конструкций, например, к изготовлению предварительно напр женных балокоThe invention relates to the construction, in particular to the manufacture of rigid structural elements or components of building structures, for example, to the manufacture of prestressed beams.
Известен способ изготовлени облегченной металлической балки включающий резку стенки балки по зигзагообразной линии с увеличивающейс от концов балки к ее середине высотой, получаемых при резке выступов, уста- новку полученных частей одну над другой с контактом в средней части, так, HTO вершины выступов верхней половины приход тс над вершинами выступов на нижней части, при этом одну из половин укорачивают на 1Д (шага) периода зигзагообразной линии; выгиб половин навстречу друг другу до соприкосновени выступов друг с другом в нахлестку и сварку половин по выступам в нахлестку.A known method of making a lightweight metal beam involves cutting the beam wall along a zigzag line with the height increasing from the beam ends to its middle, obtained by cutting the protrusions, placing the obtained parts one above the other with a contact in the middle part. mc above the tops of the protrusions on the bottom, while one of the halves is shortened by 1D (pitch) of the period of the zigzag line; bend the halves towards each other until the projections touch each other in an overlap and weld the halves along the projections in an overlap.
Недостаток известного способа е том, что он не реализует во всей полноте прочностные свойства материала иThe disadvantage of this method is that it does not implement in its entirety the strength properties of the material and
VI елVi ate
.N Ы vj -N.N S vj -N
конструкций, он трудоемок и нетехно- логичен о: ..- :.;.. . . . .-- Наиболее близким из известных способов вл етс способ изготовлени облегченной металлической балки, согласно которому с целью повышени несущей способности стенки балки в при- опорных част х, после разрезани исходной балки по вертикальной стенке по синусоиде в пролетной части, горизонтальна о сь которой лежит выше нейтральной оси балки и по последней в приопорных част х, полученные полоНа стенке исходной балки 1 в про- летной части ее нанос т линию реза 2 параллельно оси балки , расположив ее выше нейтральной оси балки„ После ра зрезки в пролетной части балки образуютс две зоны 3 и ht причем попевинки исходной балки соедин ют с уве- 15 речное сечение в зоне , примыкающей личивающимс от середины балки к опо- к нижнему пЪ су, получаетс более constructions, it is laborious and non-technical about: ..-:.; ... . . .-- The closest of the known methods is the method of manufacturing a lightweight metal beam, according to which, in order to increase the bearing capacity of the beam wall in the supporting parts, after cutting the original beam along the vertical wall along a sinusoid in the span, the horizontal section above the neutral axis of the beam and, last in the priporny parts, obtained by the polo on the wall of the initial beam 1 in the flight part of it, draw a cutting line 2 parallel to the beam axis, placing it above the neutral axis of the beam. In the span of the beam, two zones 3 and ht are formed, and the chants of the original beam are connected with a reliable cross-section in the zone adjacent to the bottom of the beam nj from the middle of the beam;
рам нахлестом выступов разрезанных половин overlapping protrusions of the cut halves
Недостатком такого способа изготовлени облегченной балки вл етс невозможность полностью реализовать прочностные способности материала„The disadvantage of this method of manufacturing a lightweight beam is the inability to fully realize the strength properties of the material.
Целью изобретени вл етс повышение несущей способности балки повышением полноты использовани прочностных свойств материала за счет соз да- ни предварительного напр жени в по сах балки, обратных по знаку напр жени м от эксплуатационных нагрузок, аThe aim of the invention is to increase the bearing capacity of the beam by increasing the completeness of the use of the strength properties of the material due to the creation of pre-stress in the beam of the beam, opposite in sign to the stress from the operational loads, and
На фиг, 1 изображена исходна бал-( ка с нанесеннбй линией реза; на фиг, 2 - изготовленна балка, предложенной конструкцииvFig. 1 shows an initial beam (with a cut line applied; Fig. 2 — a manufactured beam of the proposed construction
Изготовление обл е гч енной металлической балки осуществл етс следующим образом,, .,The fabrication of an epoxy metal beam is carried out as follows ,,.,
На стенке исходной балки 1 в про- летной части ее нанос т линию реза 2 параллельно оси балки , расположив ее выше нейтральной оси балки„ После ра зрезки в пролетной части балки образуютс две зоны 3 и ht причем попе5 речное сечение в зоне , примыкающей к нижнему пЪ су, получаетс болееOn the wall of the source beam 1, in the span part of it, cut line 2 is parallel to the beam axis, placing it above the neutral axis of the beam. After cutting, two zones 3 and ht form in the span of the beam, with a cross section in the zone adjacent to the bottom pj su get more
мощное, чем поперечное сечение 3, при мыкающей к верхнему по су, После разрезани стенки балки осуществл ют,powerful than the cross-section 3, while closing to the top of the cus. After cutting the wall of the beam,
например, с помощью гидродомкратов упругий выгиб зон 3 и k в стороны от нейтральной оси исходной балки 10 Величину изгиба зон 3 и 1 определ ют расчетным путем исход из услови ,For example, using hydraulic jacks, elastic bending of zones 3 and k to the side of the neutral axis of the original beam 10. The amount of bending of zones 3 and 1 is determined by calculation based on the condition
чтобы максимальные напр жени в крайних волокнах зоны с более слабым се-, чёнием не превосходили предела упругости материала исходной балки„ После придани зонам 3 и h соответствующихso that the maximum stresses in the outermost fibers of the zone with weaker cross-section do not exceed the elastic limit of the material of the initial beam “After giving zones 3 and h the corresponding
также упрощение технологии и снижени 30 выгибов их раскрепл ют в деформиротрудоемкости изготовлени „also, the simplification of the technology and the reduction of 30 folds of them are unfixed in the deformation-labor intensity of manufacturing
ьs
ванном состо нии распорками 5, приварива их к стенкам зон 3 и 7при этом распорки 5 могут быть расположены под разными углами к оси балки по возможПовышение несущей способности балки максимальным использованием прочностных свойств материала дости- 35 ности вдоль направлений Главных сжиМа- гаетс созданием предварительных нал- УСИЛИЙО Значени геометрических р жений обратных по знаку напр жени м, возникающим от эксплуатационных нагрузок в по сах балки, путем упругого деформировани верхнего и нижнего по - 40 сов балки в пролетной части, разрезанной в пролетной части по стенке по гф мой, параллельной нейтральной оси балки; и;;расположенной иыш е последней и фиксированием по сов в упруго дёфор- 45 мгиров анно м состо нии; вваривзни ём рас- поро К; между по сами„: Упрощение техно- .лргйи; и уменьшение трудоемкости д ости- гаетс тем,: что,.разрезание .балки по .- . стенке вып йн ют по пр мой линии, что 50 бе, в зоне 3 возникают раст гивающие упрощает разметку линии ;р еза и трудо- УСИЛИЯ, а в зоне 1. - сжимающие усили ,In the state of the spacers 5, welding them to the walls of zones 3 and 7, the spacers 5 can be located at different angles to the beam axis to increase the bearing capacity of the beam by maximally using the strength properties of the material reached along the Main directions. EFFICIENCY Geometric values of reverse sign on the stress, arising from operating loads in the sam beam, by elastic deformation of the upper and lower - 40 ow beams in the span, azrezannoy in the transit portion of the wall of my gf parallel to the neutral axis of the beam; and ;; located in the last fig and recorded by owls in the elastically deformed state; welded to the middle K; between by themselves ": Simplification of tech-.lrgy; and a reduction in labor intensity is achieved by the fact that: cutting the .block by .-. the wall is drawn in a straight line, which is 50 ba, in zone 3 tensile stresses occur, which simplifies the marking of the line; strain and labor-force, and in zone 1. - compressive forces,
вл ющиес следствием взаимного сопро- тивлени сближению опорных., сечений- балки при упругом выгибе зон 3 и ka При приложении эксплуатационной нагрузки в сечени х балки возникают нормальные напр жени - сжимающие в верхнем по се и раст гивающие напр жени - в нижнем по се, т„ес напр же- :resulting from the mutual resistance to the convergence of the support., the beam sections with elastic bending of zones 3 and ka When an operating load is applied, the beams in the sections produce normal stresses - compressive at the top and tension, - at the bottom, t „EU for example-:
характеристик поперечных сечений распорок 5 должны обеспечивать их прочность и устойчивостьthe characteristics of the cross sections of the struts 5 should ensure their strength and stability
Полученна балка вл етс предварительно напр женнойThe resulting beam is prestressed
В статическом отношений полученна балка работает следующим образом0In a static relationship, the resulting beam works as follows
При взаимном упругом выгибе зон 3 и k в них возникают изгибающие момен-г ты, при этом в по сах этих зой в пролетной части по вл ютс раст гивающие напр жени , а в част х стенок - сжи- мающи е,, Кроме того, при упругом выгиемкость снижаетс , т„к0 длина линии реза значительно меньше длины .реза.-.; .- ... по зигзагообразной.линии исключение н еобход йм о с ти ус т а но в ки п ол о ви н р а з р е - 55 занной балки друг на друга и их сварки . Ток балка разрезаетс только в пролётной части, в прирпорных част х стен ка; не разрезаетс ,,In the case of mutual elastic bending of zones 3 and k, bending moments appear in them, while tensile stresses appear in the span of these holes in the span, and compressive stresses appear in parts of the walls. in case of elastic, the curvature decreases, t „к0, the length of the cutting line is significantly less than the length of the cut .- .; .- ... along a zigzag-like line, the exclusion of a beam on each other and in their welding. The current beam is cut only in the span, in the adjacent portions of the walls; is not cut
ванном состо нии распорками 5, приварива их к стенкам зон 3 и 7при этом распорки 5 могут быть расположены под разными углами к оси балки по возможности вдоль направлений Главных сжиМа- УСИЛИЙО Значени геометрических бе, в зоне 3 возникают раст гивающие УСИЛИЯ, а в зоне 1. - сжимающие усили ,In the state of the spacers 5, weld them to the walls of zones 3 and 7, while the struts 5 can be located at different angles to the beam axis, as far as possible along the directions of the main pressure, in zone 3, tensile forces occur, and in zone 1 - compressive forces
ности вдоль направлений Главных сжиМа УСИЛИЙО Значени геометрических бе, в зоне 3 возникают раст гивающие УСИЛИЯ, а в зоне 1. - сжимающие усили along the directions of the main force of force. The values of geometrical weights, in zone 3, tensile forces occur, and in zone 1. - compressive forces
характеристик поперечных сечений распорок 5 должны обеспечивать их прочность и устойчивостьthe characteristics of the cross sections of the struts 5 should ensure their strength and stability
Полученна балка вл етс предварительно напр женнойThe resulting beam is prestressed
В статическом отношений полученна балка работает следующим образом0In a static relationship, the resulting beam works as follows
При взаимном упругом выгибе зон 3 и k в них возникают изгибающие момен-г ты, при этом в по сах этих зой в пролетной части по вл ютс раст гивающие напр жени , а в част х стенок - сжи- мающи е,, Кроме того, при упругом выги|ни обратные по знаку напр жени м от упругого деформировани зон 3 и 4„ Это приводит к существенному снижению суммарных напр женийIn the case of mutual elastic bending of zones 3 and k, bending moments appear in them, while tensile stresses appear in the span of these holes in the span, and compressive stresses appear in parts of the walls. with elastic curves, the opposite in sign stresses are from elastic deformation of zones 3 and 4 "This leads to a significant decrease in total stresses
Пример, Требуетс определить суммарные напр жени в балке предложенной конструкции, загруженной распределенной нагрузкой, интенсивности q 10 т/м„ Пролет балки 10 м, опира- ние концов - шарнирноео Исходна балка представл ет широкополочный двутавр N 50UJ3 со следующими геометрическими характеристиками: площадь поперечного сечени А 17Example, It is required to determine the total stresses in a beam of the proposed construction loaded with a distributed load, intensity q 10 t / m. Beam span 10 m, end support - hinged. The initial beam is a wide-flange I-50UJ3 with the following geometrical characteristics: cross-sectional area A 17
Мах имеют следующие значени 4,33 Ph 3,46-105 кг-см; М 3,09 РЬ 2,47.-1oV-CM; N 1.24 Р 2480 кг; NUi -1,2The max has the following values 4.33 Ph 3.46-105 kg-cm; M 3.09 Pb 2.47.-1oV-CM; N 1.24 P 2480 kg; NUi -1,2
10ten
СМ2CM2
моментmoment
16sixteen
инерции 1Х 74190 момент сопротивлени Ґх 3030 см5; радиус инерции ix 489,8 мм0 Материал - сталь марки по ту 1 -1-3023-81 ru 3500 кг/см 2„ Исходна балка раз- 20 резана по параллельной ее продольной оси линии, расположенной выше нейтральной оси на 100 мм0 Обеим зонам 3 верхней и нижней 4 придан упругий выгиб с максимальным рассто нием 25 (стрела выгиба) между кромками разрезанной стенки, равным 200 мм, дл этого достаточно приложить между верхней 3 и нижней 4 зонами, разрезанной по стенке балки, сосредоточенную раздви- 10 тающую силу Р 2,0 тн в середине пролета Геометрические характеристики / поперечных сечений балки предложенной конструкции (в середине пролета):inertia 1X 74190 moment of resistance Ґх 3030 cm5; radius of inertia ix 489.8 mm0 Material - steel grade according to that 1 -1-3023-81 ru 3500 kg / cm 2 “The initial beam is cut along a line parallel to its longitudinal axis located 100 mm0 above the neutral axis Both zones 3 The upper and lower 4 is given an elastic bend with a maximum distance of 25 (the boom of the bend) between the edges of the cut wall equal to 200 mm. For this purpose it is sufficient to apply between the upper 3 and lower 4 zones cut along the beam wall a concentrated spreading force P 2 , 0 tons in the middle of the span Geometric characteristics / cross sections ba Loki proposed design (in the middle of the span):
IК 159501 см - момент инерции бал- эсIK 159501 cm - ball-inertia moment
вп ки предложенной конструкции; U g- 1,24points of the proposed construction; U g- 1,24
2480 кгв Здесь прин то h рассто ние между нейтральными поперечных сечений верхней и зон0 Суммарные напр жени 600 кг/смг; О и 2000 кг/с ( Г 246 кг/см ; 1160 2480 kgv Here, h is the distance between the neutral cross sections of the upper and the zones0 Total stresses 600 kg / cmg; About and 2000 kg / s (G 246 kg / cm; 1160
От загружени балки экспл ной нагрузкой нормальные нап будут (без учета преднапр же - 2110 кг/см2; СГв% 2210 кг суммарные нормальные напр жен чаютс равными: (5Н 2357 к ( jg б 1бЮ кг/см При эти лови х в сечени х исходной ба № 50ШЗ максимальные нормальны жени равны: Gn - + 3300 кг/From the loading of the beam with an operational load, the normal nap will be (without taking into account the prestress — 2110 kg / cm2; SGV% 2210 kg; the total normal stress is equal to: (5Н 2357 к (jg b 1byu kg / cm With these catches in the sections of the initial BA No. 50ShZ maximum normal marriages are equal: Gn - + 3300 kg /
Таким образом, суммарные ( стви эксплуатационной нагруз преднапр жени ) напр жени в напр женном сечении балки пре ной конструкции меньше напр ж эксплуатационной нагрузки) в балке в верхнем по се на 51% нем по се на 29%„Thus, the total (stresses of the operational load of the pre-stress) of the stress in the stressed section of the beam of the former construction is less than the stress of the operational load) in the beam in the upper cross section by 51% of the cross section by 29% „
Предлагаема балка имеет д но высокую несущую способност сравнению с исходной балкой, технологична в изготовленииThe proposed beam has a high load-carrying capacity compared to the original beam, it is technological in manufacturing
3 3
момент сопротивлени верхнпmoment of resistance top
4733 см4733 cm
ней полки изготовленной балки; WfЈ her shelves made beams; WfЈ
4518 момент: инерции нижней 4 „,, рьва „а , ,.н 4518 moment: the inertia of the lower 4 ",, prya" a,, .n
зоны 1НЭ 8802 см ; момент сопротивле-ДО части балки и резку стеКки, оzones 1NE 8802 cm; the moment of resistance to the part of the beam and cutting of the stack, o
ни полки нижней зоны Wno shelf bottom zone w
из of
1300 нижней1300 bottom
см3;cm3;
момент сопротивлени стенки зоны W 301 см ; площадь поперечного сечени нижней k зоны Аиз 103 см „moment of resistance of the wall of the zone W 301 cm; the cross-sectional area of the lower k of the zone Aiz is 103 cm
В результате упругого выгиба верх- 45 ний 3 и нижний 4 зон в их сечени х в середине пролета возникли нормальные напр жени от изгибающего момента и продольной силы Последние найдены в результате расчета полученной балки как статически неопределимой система по методу сил Изгибающие моменты и продольные силы в верхней и нижней зо50As a result of elastic bending of the upper 45th and lower 4 zones in their mid-span sections, normal stresses from bending moment and longitudinal force appeared. The latter were found by calculating the resulting beam as a statically indeterminable system using the method of forces. Bending moments and longitudinal forces in top and bottom of 50
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904885201A SU1754374A1 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Method for manufacturing of lightened metal beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904885201A SU1754374A1 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Method for manufacturing of lightened metal beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1754374A1 true SU1754374A1 (en) | 1992-08-15 |
Family
ID=21546783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904885201A SU1754374A1 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Method for manufacturing of lightened metal beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1754374A1 (en) |
-
1990
- 1990-11-26 SU SU904885201A patent/SU1754374A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР W 616058, кл, В 23 К 31/00, 1976. Авторское свидетельство СССР V , кл„ Е O i С 3/08, 1982„ ( СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3237362A (en) | Structural unit for supporting loads and resisting stresses | |
US1163641A (en) | Adjustable false work. | |
US3400508A (en) | Framework girder without lower chord | |
DE8125375U1 (en) | Lattice girder for the underground track and shaft expansion | |
GB508551A (en) | Improvements in and relating to roof structures for halls | |
SU1754374A1 (en) | Method for manufacturing of lightened metal beam | |
US2033689A (en) | Roof structure | |
US3122224A (en) | Metallic structural element | |
US3094812A (en) | Precast unit for forming a hyperbolic paraboloidal roof structure | |
JP3709080B2 (en) | String string structure | |
Aristizabal-Ochoa | Stability of columns under uniform axial load with semirigid connections | |
US782877A (en) | Concrete-metal construction. | |
CA1100713A (en) | Unit construction steel bridges | |
CN210507788U (en) | Gate-type steel frame construction based on many concatenations | |
CN110185145B (en) | Steel-concrete one-way combined beam column joint | |
US2574241A (en) | Truss or beam for metallic building structures | |
EP0371983B1 (en) | Lattice girder | |
US2898757A (en) | Method of constructing reinforced concrete bridge | |
IT8312652A1 (en) | Arm, especially for hoists, lifts, excavators or the like | |
CN213681674U (en) | Novel space double-cable-surface truss string structure system | |
DE1758581C3 (en) | Support device for a metallurgical vessel, in particular for a steelworks converter | |
CN212799320U (en) | Hollow single-beam crane main beam | |
CN218622934U (en) | Grid truss | |
SU897993A1 (en) | Multispan load-carrying girder | |
SU1353864A1 (en) | Suspension bridge |