Способ изготовления облегченной металлической балки

)5 Е 04 С 3/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 16 й + ют полученны балки и закре поясу и стенк треугольникияют их катетамбалки, 6 ил. таерстиг верхнем Недостатком данного спо то, что высота образованной чена и составляет максималь исходного двутавра, аследст поясах балки в зонах отверс изгибающие моменты, что с щую способность балки. К образованной балке не допу вольное приложение нагруз пояс балки. соба является балки ограни-.но 1.5 высоты вие того, что в тий возникаютнижает несу- роме того. в скается произок на верхний К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРМ 1189965, кл, Е 04 С 3/08, 1981.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ(57) Использование: используется для изготовления облегченных металлических конструкций с перфорированной стенкой.Сущность изобретения; изобретение представляет собой способ изготовления облегИзобретение относится к изготовлению металлоконструкций, используемых в качестве несущих элементов перекрытий и покрытий зданий.Известен способ изготовления облегченной металлической балки. в котором рос пуск исходного двутавра производится по ломанной линии с образованием шестиугольных отверстий в стенке изготавливаемой балки. о 22 до 138965 А 1 ченной металлической балки, включающий резку вертикальной стенки исходной балки по зигзагообразной. линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, причем выступы и впадины выполнены прямоугольными с соотношением высоты Ь к длине Ь, равным 0,6-0,75. Затем иэ образовавшихся заготовок вырезают прямоугольные треугольники с меньшим катетом, равным половине длины выступа, и с углом наклона его к нижнему поясу балки, равным8 ЬЬагсз 1 п2-. После чего устанавливаНаиболее близким к изобретению является способ изготовления облегченныхбалок, в котором производят резку вертикальной стенки исходной балки по пилообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, стыковку и сварку О полубалок по выступам, При этом пилооб- О разную линию выполняют с равносторон ним зубом, а стыковку и сварку по выступам (Я осуществляют после смещения полубалок относительно друг друга вдоль линии реза.Недостаткомизвестного способа явля- д ется недостаточная несущая способность изготовления балки вследствие ее ограниченной высоты. При использовании вставок увеличивается расход стали,Целью .изобретения является увеличение несущей способностибалки,Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу изго 1 овления облегченной металлической балки. при котором произво 1738965дят резку вертикальной стенки исходной балки по зигзагообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами и осуществляют их стыковку и сварку по выступам, зигзагообразную линию выполняют с прямоугольными выступами с отношением высоты выступа к его длине, равным 0,6-0,75, Затем вырезают прямоугольные треугольники с меньшим катетом, равным половине длины выступа, и с углом наклона его к нижнему поясу балки, равнымагсэ 1 п 2 г ф 8 Ь Ь 161 +Ь 1где Ь - высота выступа;Ь - длина выступа,После этого устанавливают полученные треугольники в прямоугольных отверстиях балки и приваривают их катетами к верхнему поясу и стенке балки.Используют для увеличения высоты балки практически всю высоту плоской части стенки и получают облегченную балку высотой до 1,8 высоты исходной балки, что увеличивает ее несущую способность. Место приложения нагрузок к верхнему поясу балки - произвольно.На фиг,1 показана схема роспуска исходной балки; на фиг.2 - стыковка верхней и нижней частей балки; на Фиг,3 - вырезка треугольных участков иэ стенки состыкованной балки; на фиг,4 - конструкция балки, изготовленной по предлагаемому способу: на Фиг,5 - узел 1 на Фиг,4; на Фиг.6 - статическая схема балки.Изготовление облегченной балки производится путем роспуска исходной балки по зигзагообразной линии с прямоугольными выступами на одинаковые верхнюю 1 и нижнюю 2 части (фиг,1) последующим поворотом вокруг вертикальной оси на 180 верхней части и стыковки сварным швом по выступам (фиг,2), причем отношение высоты выступа Ь к его длине Ь принимается равным 0,6-0,75. Далее иэ стенки состыкованной балки вырезаются участки 3 (фиг.3) в виде прямоугольных треугольников с меньшим катетом, равным 0,5 Ь, и с углом наклона его к нижнему поясу балки, указанным в выражении (1), Вырезка треугольных участков из стенки балки производится со скруглением прямого угла. Вырезанные треугольные участки размещают в прямоугольных отверстиях балки и приваривают катетами к верхнему поясу и стенке балки (Фиг.4). На конце балки вваривается жесткая вставка 4 (фиг.4). При необходимости воэможна постановка ребер 5 жесткости (фиг.5).Углы наклона меньших катетов вырезанных прямоугольных треугольников к 5 нижнему поясу балки выбирают по выражению (1) (фиг.5), Гипотенуэа треугольного участка С (Фиг.5) равна 0,5 Ь10 эпав то же время с -(2 Ь - а),15где а0,5 Ь19 сф(6). 30Отношение высоты выступа к его длинепри роспуске исходной балки принимают в пределах 0,6-0,75 в связи с тем, что при отношении меньшем 0.,6 после приварки вырезанных треугольных участков в верхнюю часть получают угол между ними больше 90 О, что снижает жесткость в верхней зоне балки, при отношении большем 0,75 получают малое расстояние между прямыми углами г(фиг.4), которое необходимо для восприятия сдвигающих усилий, а также обеспечения жесткости отдельного элемента балки.Изготовленная предлагаемым .способом балка представляет собой систему жес 45 тких пластин сложной конфигурации,шарнирно соединенных в верхней части непосредственно одна с другой. в нижней - с помощью стержней (фиг,6). Пб краям балку замыкают жесткие концевые элементы.П р и м е р. Используют облегченнуюметаллическую балку, изготовленную по предлагаемому способу из двутавра 4551 пролетом 12 м. Выполняют резку вертикальной стенки исходной балки по зигзагообразной линии с образованием полубалок с прямоугольными выступами и впадинами с отношением высоты выступа к его длине, равным 0,71, При этом высота выступа Ь 355, длина выступа Ь "500 мм, Производят1738965 Фиг стыковку и сварку полубалок по выступам. Затем вырезают прямоугольные треугольники с меньшим катетом, равным 0,5 Ь= 250 мм. Угол наклона катета к нижнему поясу балки по выражению (6) равен 38 46,После этого устанавливают полученные треугольники в прямоугольных отверстиях балки и приваривают их катетами к верхнему поясу и стенке балки, При этом высота образованной балки составляет 1,8 высоты исходного двутавра (800 мм), Момент инерции балки по 4 наименьшим сечениям поясов х . 65475 см; В/и " 1636 см, Высота известной балйи 670 мм, равна 1,5 высоты исходзного двутавра, 4-45070 см; Ки 1345 см .4,По сравнению с известным способом увеличение жесткости балки, изготовленной по предлагаемому способу, составляет по моменту инерции 45,2; по моменту сопротивления 21,6%. Преимуществом предлагаемого способа изготовления облегченной металлической балки по сравнению с известным является повышение несущей способности балки, За счет увеличения высоты балки жесткость ее возрастает до 20 ь.Формула изобретения 5 Способ изготовления облегченной металлической балки. включающий резку вертикальной стенки исходной балки по зигзагообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, сты ковкуисваркуих по выступам, отл ича ющ и й с я тем, что. с целью повышения несущей способности балки, сначала вырезают прямоугольные выступы с отношением их высоты Ь к длине Ь, равным 0,6-0,75, 15 затем вырезают прямоугольные треугольники с меньшим катетом, равным половине длины выступа, и с углом наклона его к нижнему поясу балки, равным агсз 1 п х8 й ЬХ , после чего устанавливают по 166 +Ьлученные треугольники в прямоугольных отверстиях балки и закрепляют их катетами к верхнему поясу и стенке балки..Корректор Н.Ревска Ре гулич акаэ 198 ВНИИ водственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина,Тираж Государственного коми 113035, МоскПодписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРЖ, Раушская наб 4/5