Способ изготовления облегченной металлической балки

.,: ;1 ;У:л г ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) НИЕ ИЗОБРЕ ЕНИЯ ОП ИДЕТЕЛЬСТВУ СКО А 2 линии с образованием полубалок с выступами и впадинами. При этом зигзагообразную линию выполняют с прямоугольными выступами с отношением высоты выступа к его длине, равным 0,6. Дополнительно из выступов верхней полубалки вырезают прямоугольные треугольники с прямым углом при вершине. Вырезанные треугольники разрезают пополам по высоте и приваривают половины к выступам нижней полубалки, , таким образом на обеих полубалках образуются выступы в форме ласточкина хвоста. Затем из образованной нижней полубалки вырезают прямоугольные треугольники с меньшим катетом, равным половине длины выступа, и углом наклона его к нижнемупоясу, равным агсз 1 п 0,7. Вырезанные треугольники приваривают к поясу и стенке верхней полубалки и соединяют сваркой две полубалки по вертикальным линиям, 7 ил.(71) Государственный союзный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им, С.А,Чаплыгина. (56) Авторское свидетельство СССР йг 1249124, кл, Е 04 С 3/08, 1984.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ(57) Применение: изобретение относится к изготовлению металлоконструкций, а именно балок с перфорированной стенкой. Цель изобретения - увеличение несущей способ.ности балки и унификации ее использования, Сущность изобретения: по предложенному способу производят резку стенки исходной балки по зигзагообразной Изобретение относится к изготовлению металлических .балок с перфорированной стенкой,Целью изобретения является увеличение несущей способности балки.Нафиг. 1 показана схема роспуска исходной балкии дополнительной вырезки из верхней полубалки треугольных участков; на фиг; 2 - приварка к выступам нижней полубалки вырезанных треугольных участков; на фиг. 3 - вырезка треугольных участ ков из образованной нижней полубалки; на фиг, 4 - приварка вырезанных из нижней полубалки треугольных участков к верхней;,) р на фиг, 5 - конструкция балки, изготовлен-ной по предлагаемому способу; на фиг. 6 - ф узел А на фиг, 5; на фиг. 7 - статическая Ь схема балки, . . ОЧИзготовление облегченной балки про-4 изводится путем роспуска исходной балкипо зигзагообразной линии с прямоугольны-ми выступами на две одинаковых полубалкиверхнюю 1 и нижнюю 2 и последующей вы-, резкой из выступов верхней полубалки 1, прямоугольных треугольников с прямым уг-лом при вершине и разрезкой их по высоте на два одинаковых прямоугольных треугольника 3 (фиг, 1, причем отношение высо1798457 10 15 20 25 55 ты выступа к его длине равно 0,5, а вырезка треугольников из выступов верхней полубалки производится со скруглением прямого угла при вершине радиусом 10 мм(фиг.6),.Таким образом, выступы верхней полубалки приобретают Ч-образную форму. Далее вырезанные треугольные участки 3 приваривают катетами к выступам нижней полубалки, при этом также образуется Чаобразная форма(фиг. 2), при этом треугольные участки 3 привариваются скругленными углами к выступу нижней полубалки 2 со смещением катетов к середине выступа (фиг. 6),К концевому участку нижней полубалки приваривают дополнительный элемент 4(фиг. 2). После этого из образованных выступов нижней полубалки вырезаются участки 5 (фигу 3) в виде прямоугольных треугольников с меньшим катетом, равным 0,5 Ь и с углом наклона его к нижнему поясу балки,равным агсзп 0,6, При этом больший катет равен 2/ЗЬ, где Ь - длина выступа.Вырезка треугольных участков 5 производится со скруглением прямого угла (фиг, 3). Вырезанные треугольные участки размещают в прямоугольных впадинах верхней полубалки 1 и приваривают катетами к верхнему поясу к стенке (фиг. 4). Образованные верхнюю и нижнюю части стыкуют друг с ЗОдругом сваркой вертикальным швом по краям элементов 3 и 5 (фиг, 6). На конце балки вваривается жесткая вставка 6 (фиг, 5). При необходимости возможна постановка ребер жесткости 7 (фиг. 6);Согласно заявляемому изобретению углы наклона катетов, вырезаемых из нижней части треугольников.к нижнему поясу балки(фиг,6), равны агсзп 0,6. Так как в общем случае при стыковке полубалок без допол нительных выступов с Ч-образными вырезами угол наклона катета равен агсзп8 Ь Ь-- (1), гав й - высота выступа; С - 1 ДР + Ьгдлина выступа, то в нашем случае высота балки увеличивается еще на высоту выступа Ь. Таким образом, можно принять высоту отдельной полубалки 1,5 Ь или в нашем случае равным 0,5 1,5 Ь,Подставляя это значение вместо Ь в формулу (1) получим угол наклона а(фиг. 6), равный агсзи 0,6, и величину большего катета - 4/3 Ь. Отношение высоты выступа к его длине, равное 0,5, в отдельных полубалках необходимо из условия получения прямого угла при вырезке треугольников из выступов верхней полубалки, в то же время данное соотношение дает достаточную длину стенки г(фиг, 6), воспринимающей сдвигающие усилия в балке.Изготовленная данным способом балка представляет собой систему жестких пластин сложной конфигурации с квадратными отверстиями в верхней зоне, шарнирно соединенных в верхней части непосредственно друг с другом, в нижней - с помощью стержней(фиг, 7). Покраям балку замыкаютжесткие концевые элементы,П р;и м е р, В разрабатываемом проекте малярного цеха пролетом 21 м с шагом рам 6 м под прогонную кровлю с расчетной нагрузкой от покрытия равной 3500 Па предлагается использовать. облегченную металлическую балку, изготовленную по предлагаемому способу из двутавра 55 Б 2 ГОСТ 26020-83, сталь С 245 по ГОСТ 27772 - 88, Высота исходной балки 550 мм, высота выступа отдельной полубалки - 440 мм, длина выступа - 880 мм, Из выступов верхней полубалки вырезаются прямоугольные треугольники высотой 440 мм и разрезаются пополам по высоте, полученные треугольники привариваются к выступам нижней полубалки, из образованной нижней полубалки вырезаются участки в виде прямоугольных треугольников с закруглением прямого угла радиусом 30 мм с меньшим катетом равным 0,5 длины выступа, или 440 мм, угол наклона его к нижнему поясу балки равен агсзп 0,6= = 36 О 52, длина большего катета - 2/3 880 = =587 мм. После этого вырезанные треугольники устанавливаются во впадинах верхней полубалки и привариваются к верхнему поясу и стенке, Далее выступы нижней полубалки заводятся в образованные вилки верхней полубалки и стыкуются вертикальным сварным швом.Вырезка треугольников из верхней полубалки производится с закруглением прямого угла радиусом 10 мм, половины вырезанных треугольников устанавливаются на выступы нижней полубалки закруглениями смещенными к середине выступа для возможности заводки выступа нижнейполубалки в вилку верхней. Высота изготовленной таким образом балки - 143 см. Момент инерции балки по наименьшим сечениям поясов 394600 см . Балка - прототип, вы 4полненная из того же двутавра 55 Б 2, имеет высоту 70 см, момент инерции 115000 см, увеличение жесткости - в 3,43 раза.Формула изобретения Способ изготовления облегченной металлическбй балки, включающий резку исходной балки по зигзагообразной линии с образованием верхней и нижней полубалок с прямоугольными выступами и впадинами и последующую их стыковку по выступам,.фиг. 2 иг. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения несущей способности балки, используют полубалки с прямоугольными выступами с отношением их высоты к их длине равным 0.5, а перед стыковкой полубалок иэ выступов верхней полубалки вырезают участки в виде прямоугольных треугольников с прямым углом при вершине с образованием в верхней полубалке Ч-образных выступов, полученные треугольные участки разрезают пополам по высоте и зти половины приваривают к выступам нижней полубалки с образованием Ч-образных выступов. затем из нижней полубалки вырезают прямоугольные треугольники с меньшим катетом, рав ным половине длины выступа, а большим -равным 2(3 длины выступа, после чего устанавливают эти треугольники катетами. во впадины верхней полубалки, а стыковку частей балки осуществляют вертикальным 30 швом по катетам на части Ч-образных выступов,1798457 ФИГ. 7Составитель Ю.ХваткТехред М.Моргентал ктор М,Демчик Редактор но-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 звод Заказ 756 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5