Способ предварительного напряжения составной металлической балки

ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. саид-ву22) Заявлено 09,04.75 (21) 2123887/33 51) М. Кл. Е 04 С 3/10 с присоединением зая23) Приоритет 43) Опубликовано 25,иГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 10.05,77. П. Мельников, И. В. Левитанский, М. И. Беккерман и В, А, Маркин 2) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций(54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИ СОСТАВНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИосится к области строибыть использовано при со ских и оизводственных Изобретение отельства и може ткрепле 5 15 оружении металличе рзданий.Известен способ предварительного напряжения металлической балки, заключающийся в присоединении к нижнему поясу балкистальных канатов и их натяжении 11.Известен способ предварительного напряжения составной металлической балки, заклю О чающийся в изгибе составных частей балки и приварке их друг к другу в изогнутом состоянии 21. Недостатком указанного технического рещения является сложность выполнения предварительного напряжения и высокая металло- емкость балки.Наиболее близким техническим рещением к изобретению является способ предварительного напряжения составной металлической балки, например, двутаврового сечения, заключающийся в упругом деформировании стенки балки вдоль ее оси, фиксации стенки в де 25 формированном состоянии и жестком прнии к ней поясов балки 3,Цель изобретения -снижение металлоемкости балки.Это достигается тем, что упругое деформирование стенки производит вдоль оси, смещенной относительно центральной оси балки в сторону пояса, работающего на сжатие,На фиг. 1 показана схема механическогонатяжения стенки балки двутаврового сеченияна стенде; на фиг. 2 - сечение балки и эпюры нормальных напряжений при ее изготовлении; на фиг. 3 - эпюры суммарных напряжений в загруженной балке.Создание необходимого начального напряженного состояния в стенке металлическойбалки возможно различными способами: путеммеханического натяжения стенки, ее нагревас помощью электрического тока, магнитногополя и т.п. Стенка 1 балки укладывается на стол стеда 2 и ее торцы привариваются к съемнымлистам захватов 3.Стенка растягивается с помощью гидравлических домкратов 4, установленных на раме 5 заданным усилием и эксцентриситетом (расстоянием между направлением усилия растяжения и осью симметрии стенки). При 5 этом усилие от домкрата передается на захват через тяги 6.Верхний 7 и нижний 8 пояса балки устанавливаются в проектное положение и прижимаются к стенке с помощью струбцин 9,Балка собирается на прихватках, после чего освобождается от захватов. Стенка приваривается к поясам с обеих сторон.При растяжении стенки 1 в кромке, примыкающей к верхнему поясу 7, возникают растягиваюшие напряжения блна в кромке, примыкающей к нижнему поясу 8 - блнПосле сборки и сварки в верхнем поясе 7н появляются сжимающие напряжения оа17 28 в нижнем поясе 8 - 6, При этомлнав верхней кромке 1 стенки имеют место растягиваюшие напряжения 6, а в нижлн фстней кромке - 6 лн25После загружения балки эксплуатационной нагрузкой в зоне преимущественного действия сдвига (на опоре) в стенке балки имеет место треугольная эпюра растягиваюших напряжений с максимальной ординатой у сжатого ЗО пояса 7, равной 6,. По мере приближения к середине балки эта эпюра претерпевает следующие изменения: напряжения у сжатого пояса уменьшаются и в зоне преимушественного действия изгиба могут стать сжимающими; напряжения у растянутого пояса 8 возрастают вплоть до расчетного сопротивления материала стенки в зоне преимущественного действия изгиба.Связь между нормальными напряжениями от изгиба и предварительного растяжения устанавливается расчетным порядком с учетом устойчивости стенки,Критические напряжения потери устойчивости стенки могут быть увеличены в 0,06251 Йраз, где М - рас- ь, (м 1четный изгибающий момент; 9( - моментстсопротивления балки; 6 - нормальныелн 1растягиваюшие напряжения в верхней кромке стенки.Предложенное техническое решение позволяет снизить расход металЛа на изготовление балки.формула изобретенияСпособ предварительного напряжения составной металлической балки, например, двутаврового сечения, заключающийся в упругом деформировании стенки балки вдоль ее оси, фиксации стенки в деформированном состоянии и жестком прикреплении к ней поясов балки, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью снижения металлоемкости балки, упругое деформирование стенки производят вдоль оси, смещенной относительно центральной оси балки в сторону пояса, работающего на сжатие.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Беленя Е. И, Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1973 с. 212, рис.УП.36.2. Беленя Е. И. Металлические конструк.ции, М., Стройиздат, 1973, с, 211, рис. УП.35.3. Казимиров А, А. и Терещенко В. И. Сборка и сварка двутавров с предварительным натяжением стенки. - Автоматическая сварка, 1958, Мо 7.