Сквозная балка строительной конструкции

(54) СКВОЗНАЯ БАЛКАКОНСТРУКЦИИ а" от Р сится к област быть использо ение от а и мож(57) Из обр строительс вано в нес эстакад, т подверженн ких нагруз ях мостоалерей,динамич руных щих к анспортерх воздейк и/или твияизк)вел трицател ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свиде9 1231170, кл. Е 04 ных температур. Цель изобретенияснижение трудоемкости изготовления и повьппение несущей способности. Сквоз ная балка содержит верхний 1, нижний 2 пояса, стенку 3, зигзагообразно разрезанную на половины, сваренные встык по их выступам с образованием отверстий 4, имеющих параллельные продольной оси балок грани 5. Отверстия 4 выполнены с выкружкамидеконцентраторами 7, очерченными радиусом г = 0,4-0,6)с 1, где й - пол на высоты отверстия между его гра ми 5, параллельными продольной оси балки. Центры выкружек-деконцентр торов находятся по разные стороны продольной оси отверстий 4 в поперечных сечениях, проходящих черезодноименные концы граней 5 отверстий параллельных продольной оси балки.Изобретение относится к строительству и может быть использовано в сквозных балках несущих конструкций мостов, эстакад, транспортерных галерей и т,н., подверженных воздейст виям динамических нагрузок и/или нйэких отрицательных температур.Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и повышение несущей способности.На фиг.1 изображена сквозная балка с отверстиями, выполненными с выкружками"деконцентраторами, очерченными радиусом г = (О, 4-0, 6)д;на фиг, 2 - распределение нормальных напряжений О по высоте таврового пояса в сечении, проходящем через угол отверстия, в зависимости от принятого радиуса ;выкружки-деконцентратора; на фиг.З то же, для нормальных напряжений б и касательных напряжений 7 д , на фиг,4 - график изменения напряжений хЙу, " в углах отверстий в зависимости от радиуса выкружки г, где 8 с, ,- максимальное нор 25ИаКс фмальное и касательное напряжения в зоне концентрации напряжений в углахотверстий при г = О, а б, 6напряжения в зоне концентрации, соответствующие данной величине радиуса г; на фиг.5 - график зависимости теоретического коэффициента концентрации напряжений К в зонах углов отверстий от радиуса х выкружки-деконцентратора; на фиг,б - влия ние радиуса выкружек-деконцентраторов на величину относительного прогиба балки длиной г посредине пролета,Сквозная балка содержит верхний 1,нижний 2 пояса и развитую по высоте 40из зигзагообразно разрезанных и сваренных встык по выступам половинстенку 3 с отверстиями 4, имеющимипараллельные продольной оси х балокграни 5 длиной В, являющиеся нижними 45 или верхними кромками расчетных (соответственно верхнего или нижнего)тавровых поясов 6 высотой Е Отверстия 4 выполнены с выкружками-деконцентраторами 7, очерченньки радиусом 50 г = (0,4-0,6)й, где д - половина высоты отверстия между гранями 6 его,параллельными продольной оси х бал"ки, причем центры выкружек-деконцентраторов находятся по разные стороны 55от продольной оси отверстий 4 в поперечных сечениях А-А, проходящих через одноименные концы граней 6 отверстий, параллельных продольной осибалки,Иэ графиков нормальных и касательных напряжений (фиг.2-4) видно, чтопри предложенных радиусах выкружекдеконцентраторов в диапазоне г(0,4-0,6)й напряжения 0; 6 ипрактически не отличаютсп от напряжений при радиусе выкружки-деконцентратора г = д, примерно соответствующем йринятому радиусу в известном устройстве (фиг.З), Так же незначительно отличается и теоретический коэффициент концентрации К припринятом в прототипе радиусе выкружки-деконцентратора г=й и предложенном оптимальном диапазойе г = (О, 4-0, 6) с 1(фиг. 9), Однакоиспользование предложенной конфигурации выкружек-деконцентраторов 7 (фиг,5) позволяет, какэто видно из графика, представленногона фиг.б, уменьшить деформативностьсквозной балки, т.е, повысить еежесткость в 1,4-1,5 раза по сравнению с известной конфигурацией выкружек-деконцентраторов, что объясняетсязначительным вторичным изгибом отпоперечной силы тавровых поясов бсквозной балки, имеющей длину В,(фиг,З), значительно превышающуюдлину В горизонтальной грани 5 от,верстия, определяющей в предложенномрешении длину тавровых поясов сквозной балки (фиг,5). Накапливающиесяинтегрально по всем отверстиям (наполовине длины сквозной балки) дополнительные прогибы от вторичногоизгиба (от поперечной силы) тавровыхпоясов 6 и приводят при значительных радиусах выкружек порядка т = Й,характерных для известной сквознойбалки, к указанному существенномуувеличению ее прогиба.Кроме того, выполнение выкружекс радиусом г = (О, 4-0,6)с 1 обеспечивает уменьшение суммарной длины зигзагообразного реза в среднем на 307по сравнению с радиусом г = Й, принятым в известной сквозной балке,С целью дополнительного снижения трудоемкости изготовления сквозных балок за счет исключения необходимости применения выводных планок при сварке продольных соединительных швов Я стыкуемых по перемычкам 9 между отверстиями 4 половин балки по углам сваренных перемычек 9 стенки балки могут быть выполнены130195 дополнительные выкружки-деконцентраторы 10. Выкружки-концентраторы 7 могут быть выполнены либо путем фрезерования, либо разрезки с использованием шаблона или копировального устройства. Дополнительные выкружкидеконцентраторы 1 О целесообразно выполнять фрезерованием с удалением некачественных участков швов 8.Применение сквозной балки обес печит существенное повышение жесткости и снижение трудоемкости ее изготовления при использовании в концентрациях, подверженных воздействиям динамических нагрузок и/или низ ких отрицательных температур.Формула изобретения Сквозная балка строительной конструкции включающая верхний, нижний 20Ф о 4пояса и стенку, зигзагообразно разрезанную на половины, сваренныевстык по их выступам с образованиемотверстий с параллельными продольнойоси балки гранями и выполненными сочерченными по радиусу выкружкамидеконцентраторами, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения несущей способности, радиусвыкружек-деконцентраторов составляетг = (О, 4-0, 6)й, где й - половина высоты отверстия между гранями его,параллельными продольной оси балки,причем центры выкружек-деконцентраторов находятся по разные стороны отпродольной оси отверстий в поперечных сечениях, проходящих через одноименные концы граней отверстий,параллельных продольной оси балки.1301950 Юиакс/макс 1 Об г/.1 О 4 Фг/Ф Составитель Т,Лахн Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенк дактор П.Гереши Заказ 1197/32 Подписноо комитета СССРй и открытий д. 4/ ушская на изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 666 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Р