Способ изготовления металлической перфорированной балки

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцидлистическиРЕСПУБЛИК 1 60952 5 В 21 07/02,7( ОПИ БРЕ енерно-строительн ыи зом,Разметку загхнюю часть балк 1, образующе ой и Д, произ ов ломаной ли и нормально ов 3 и 4 и и товки высо участк доль высту вер- одят путем нанесениярасположенныхбалки, Высоту Ь ии 2 оси шаг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ИЗГОТЧЕСКОЙ ПЕРФОРИ(57) Изобретение отнталлов давлением, внию металлическибалок, использующЦелью изобретения тельство СССРО 7/02, 1987,ОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИРОВАННОЙ БАЛКИосится к обработке мечастности к изготовлех перфорированныхихся в строительстве,является повышение Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению металлических перфорированных балок, использующихся в строительстве,Целью изобретения является повышение несущей способности балки за счет создания при сборке предварительного напряжения.На фиг. 1 изображена заготовка, образующая верхнюю часть балки с нанесенной линией реза; на фиг. 2 - заготовка, образующая нижнюю часть балки; на фиг. 3 - полученная балка; на фиг. 4 - схема разметки заготовки,Способ осуществляют следующим обранесущей способности за счет создания при сборке предварительного напряжения. Спо- соб включает резку двух исходных заготовок по ломаным зигзагообразным линиям и последующие стыковку и сварку частей от каждой из заготовок, Боковые участки ломаной зигзагообразной линии заготовки, образующей нижнюю часть балки, наклоняют относительно нормали к продольной оси балки на угол, равный половине угла между нормалями к продольной изогнутой под эксплуатационной нагрузкой оси балки в зоне действия максимального изгибающего момента, Способ позволяет получать балки предварительно напряженные, которые под нагрузкой имеют параллельные пояса, 4 ил. определяют из расчета несущей способности балки, после чего заготовку разрезают на две части, которые имеют одинаковые высоты и и шаг выступов, Для разметки заготовки 5, образующей нижнюю часть балки, вначале расчетом определяют величину угла р между нормалью к оси балки и линией реза б, который должен быть равен половине угла между нормалями к продольной деформированной оси балки, расположенными в зоне действия максимального изгибающего момента, возникающего от эксплуатационной нагрузки. При этом шаг выступов 7 и 8 принимают в соответствии с шагом выступов 3 и 4 верхней части балки, а высоту выступов и назначают из расчетанесущей способности балки, Длину заготовки 5. образующей нижнюю часть балки, прин има ют на (0,02-0,08) й меньше длины заготовки 1, образующей верхнюю часть балки. В каждом конкретном случае это оп 160952955 ределяется расчетом. После разрезки каждой из заготовок 1 и 5 на две части производят обьединение частей от каждой из них.Для этого им вначале придают. обратныйвыгиб, значение которого равно величине 5прогиба полученной балки от эксплуатационной нагрузки. При этом прямоугольнь(евырезы в верхней части балки становятсятрапециевидными, с большим основаниемтрапеции в зоне, примыкающей к поясу балки, в трапециевидные вырезы у части, образующей нижнюю часть балки,прямоугольными, После этого части 1 и 5балки в деформированном состоянии сопрягаются между собой, т,е, трапециевидные выступы 7 и 8 нижней части вводятся вполучившиеся за счет деформирования трапециевидные вырезы верхней части балкина требуемую величину при обеспечениисовпадения плоскостей стенок стыкуемых 20частей, Размер линии контакта 9 кромок выступов 3, 4 и 7, 8 принимается из расчетапрочности стыкового сварного шва, Сваркучастей балки выполняют способами, позволяющими обеспечить равнопрочность шва 25и основного металла.П р и м е р 1, Требуется изготовитьперфорированную балку из двух одинаковых исходных двутавров; Пролет балки 1,высота выступов у обоих двутавров одинакова, высота поперечного сечения балкиравна Ь Д =2 ЬН, где 1 н - расстояние от нейтральной оси до наружной грани полки, Балка шарнирно оперта по концам ипредназначена для работы на равномернораспределенную нагрузку интенсивностью9, относительный прогиб не превышает1/2001. Для изготовления балки требуетсяопределить угол р между наклонной линией реза 6 заготовки, образующей нижнюю часть балки и нормалью к оси балки, атакже длины заготовок 1 и 5,Учитывая, что прогиб балки от равномерно распределенной нагрузки равен 1 =5 1445- 1 8 угол поворота сечений на384 Е Уопоре рз = =-;- У, где ЕУ - изгибная91жесткость балки, находим отношение прогиба к углу поворотаРо384 ЕУ24 ЕУ 16откудафо=3,2 =,Удлинение верхнего (укорочение нижнего) волокна (пояса) балки при изгибе Ь 1==А 9 Ро, где фо - угол поворота сечения балки на опоре, Подставляя сюда значение угла (ро, получаем Ь 1= Ьсд(3,2-57,3). Учи 1тывая, что= 200, получаемЛ= 619 ( 3,2 - щ- - Г - ) = 0,016 Ь,573Отсюда находим длину нижней части балки. Она равна 1 н= - 2 Ь, а верхняя 1 в= = 1+2 ЖПри высоте Ь Д =100 см Л 1=1,6 см, т,е.длина заготовки, образующей нижний поясбалки, меньше длины заготовки, образующей верхнюю часть балки, на б,5 см, Извыражения Л 1=Ьсду находим угол междулинией реза и нормалью к оси балкиЛ Ь 1сдр =; о = агс 19При Ь Д =100 см ф= эгстд = 1,0.1,6100П р и м е р 2. Требуется изготовитьперфорированную балку, несущую сосредоточенную нагрузку, приложенную в середине пролета, относительный прогиб которойравен 1/400 1. Остальные параметры такиеже, как в примере 1.Аналогично предыдущему имеем:Рз 1 Р 248 ЕУ Ро 16 ЕУ1 Р 1 1 Р 1Ро ( 48 ЕУ) 16 ЕУ 3ро = 3,0-,Л = пд (3,0 40057,3) = 0,0086;(Р = агстд, = агсщ 0,008 = 0,5 .ЛПри высоте ЬД = 100 см А=0,8 см, а1 н=1-1,6 см; 1 ь=1+1,6 см, т.е. длина заготовки,образующей нижний пояс балки, должнабыть меньше длины заготовки, ораэующейверхний пояс балки, на 3,2 см.Приведенные примеры показывают. чтосогласно предлагаемому способу могутбыть изготовлены все основные типы балок.Данный способ позволяет получать балки предварительно напряженные, которыепод нагрузкой будут иметь параллельныепояса, Изготовление балок технологично иосуществляется без отходов,Формула изобретенияСпосоо изготовления металлйческойперфорированной балки, включающий резку двух исходных заготовок по ломаным зигзагообразным линиям, одна из которых1609529 8,имеет наклонные боковые стенки, гибку частей заготовок, а затем стыковку и сварку этихчастей, отличающийся тем,что, с целью повышения несущей способности за счет создания при сборке предварительного напряжения, боковые участки ломаной зигзагообразной линии заготовки, образующей нижнюю часть балки, располагают при резке относительно нормали к продольной оси балки на угол, равный половине. угла между нормалями к продольной изогнутой под эксплуатационной нагрузкой оси балки в зоне действия максимального изгибаю щего момента. а гибку осуществляют на величину, равную прогибу балки от эксплуатационной нагрузки в сторону, противоположную прогибу балки в рабочем положении., Лончако при ГКНТ С Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,каз 3692 ВНИИПИ Тираж 619 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открыт113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5