SU755338A1 - Горячекатаный двутавровый профиль 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области прокатного производства, а именно к катаному двухтавровому профилю, используемому в качестве элемента метал-локонструкции, работающего на поперечный изгиб.

Известен горячекатаный двутавровый профиль, имеющий симметричное относительно вертикальной оси поперечное сечение и состоящий из

двух полок с внутренними уклонами · фланцев и разнотолщинной стенки, плавно сочлененной с полками дугами [1].

Недостаток известного профиля сос-|5 тоит в том, что он является неравнопрочным по сжатому и растянутому поясу, а следовательно, нерациональным в части экономического использования металла. . 20

Описываемый горячекатаный двутавровый профиль не имеет указанного недостатка и отличается тем, что средняя толщина одной полки в 1,15-1,25 раза превышает среднюю толщину протй-25 воположной полки, а часть стенки, примыкающая к более толстой полке, на высоте до 0,25-0,35 общей высоты профиля имеет толщину, превышающую .в 1,15-1,25 раза толщину части стен2

ки, примыкающей· к более тонкой полке. Дуги сочленения полок со стенкой выполнены радиусом, равным от 0,06 до. 0,09 общей высоты профиля, а ширина более толстой полки составляет 0,75 - 0,85 ширины его более тонкой полки и разница между толщинами полок при этом составляет 0,20-0,25 от толщины более тонкой полки.

На фиг. 1 изображен профиль поперечного сечения предлагаемого двутавра с полками одинаковой ширины; на фиг. 2 - то же, с полками разной ширины; на фиг. 3 - пример конкретного выполнения двутавра № 22 по изобретению .

На чертеже приняты следующие обозначения; ,

К — общая высота двутавра;

ширина полок, при этом Ь,^ζ Ъ₂ '

С,и С₂— толщина полок на вертикальной оси про_г фил я;

- толщина концов полок;

К¹ — радиус дуги сопряжения полок со стенкой; .

3

755338

4

наибольшая толщина стенки;

5₂ ^_ наименьшая толщина ' стенки;

(т-С,)- часть высоты стенки с наибольшей толщиной ;

у - внутренний уклон полок .

Описываемый профиль при меньшей собственной массе обладает повышенной рочностью (несущей способностью) при аботе на поперечный изгиб. Это достигается тем, что двутавровый профиль имеет несимметричную относительно 'средней горизонтальной плоскости форму поперечного сечения: у него средняя толщина одной (сжатой) полки превышает на 0,15-0,25среднюю толщину другой (растянутой) полки и толщина стенки на участке, до 0,25 - 0,35 ее высоты, примыкающем к толстой полке (находящейся в сжатой зоне), превышает на 0,15-0,25 толщину стенки, примыкающей к тонкой полке. Помимо этого, в описываемом профиле двутавра дуги сопряжения стенки с пол-25 ками выполнены увеличенными радиусами в 1,5-1,8 раза против применяющихся в известных двутаврах; они составляют от 6 до 9% общей высоты профиля.

Для облегчения распознавания при монтаже части двутавра, которая должна находиться в’сжатой зоне, на· верхнем участке стенки в горячем состоянии выкатывается знак минус ¹’Ъ’ ¹, повторяющийся через каждый оборот валков чистовой клети. Толстая полка предлагаемого профиля двутавра может иметь меньшую на 15-25% ширину по сравнению с противоположной тонкой полкой. При этом разница в средних толщинах противоположных полок увеличивается до 0,20-0,30. Облегчаются также условия распознавания ι участков двутавра при монтаже балки.

Предусмотренная изобретением разница между средней толщиной полок двутавра 0,15-0,25 несколько превышает фактическую разницу между величиной продольных напряжений, полученную при натуральных испытаниях двутавра с полками одинаковой толщины. Это объясняется тем, что кроме абсолютной величины продольных напряжений дополнительно учитывается в схемах напряженного состояния материала и поверхностных слоях сжатой и растянутой ' полок. Также учитывается более существенная разница в распределении напряжений,которая имеет место непосредственно в опасном сечении балки, т.е. под сосредоточенной силой или локальной нагрузкой.

Более толстая полка двутавра, воспринимающая внешнюю нагрузку,

10

15

20

30

35

40

45

50

55

60

обеспечивает благодаря своей повышенной жесткости более равномерную передачу вертикального давления на стенку двутавра. При этом уменьшается ' опасность потери стенкой двутавра . местной устойчивости (т.е. выпучивания) .

Разница в толщине стенки двутавра в пределах от 0,15 до 0,25 обусловлена двумя факторами: по нижнему пределу - обеспечением повышения местной устойчивости сжатого участка стенки по сравнению с равнотолщинной /стенкой не менее чем на 25% (которая пропорциональна кубу толщины стенки) по верхнему пределу - обеспечением нормальных условий горячей прокатки, в частности предотвращением волнистости тонкого участка стенки.

При увеличении радиуса дуги сопряжения стенки с полками двутавра в 1,51,8 раза по сравнению с радиусами закруглений, применяющимися в известных двутаврах, существенно· повышается как общая, так и местная прочность двутавра за счет увеличения доли сечения Полок, находящихся под непосредственным силовым возбуждением.

Claims (3)

1. Формула, изобретения

   1. Горячекатаный двутавровый профиль, имеющий симметричное относительно вертикальной оси поперечное сечение и состоящий из двух полок с внутренними уклонами фланцев и разнотолщинной стенки, плавно сочлененной

   с полками дугами, отличающий с я тем, что, с целью повышения общей прочности ,· местной устойчивости и уменьшения металлоемкости, средняя толщина одной полки в 1,15-1,25 раза превышает среднюю толщину противоположной полки, а часть стенки, примыкающая к более толстой полке, на высоте до 0,25-0,35 общей высоты профиля имеет толщину, превышающую в 1.,15-1,25 раза толщину части стенки, примыкающей к более тонкой полке.
2. 2. Профиль по π. 1, отличающийся тем, что дуги сочленения полок со стенкой выполнены радиусом, равным от 0,06 до 0,09 общей высоты' профиля.
3. 3. Профиль поп. 1, отличающий с я тем, что ширина более толстой полки составляет 0,75-0,85 ширины его более тонкой полки, а разница между толщинами полок при этом составляет 0,20-0,25 от толщины более тонкой полки.