Металлическая сплошностенчатая балка под подвижную нагрузку

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 801409714 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкцийим. Н.П,Мельникова(54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СПЛОШНОСТЕНЧАТАЯБАЛКА ПОД ПОДВИЖНУЮ НАГРУЗКУ(57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано вподкрановых балках. Цель изобретения -повышение эксплуатационной надежности и снижение металлоемкости, Металлическая балка содержит верхний инижний пояса, стенку, подкрепленнуювертикальными ребрами жесткости ипромежуточными элементами жесткости.Последние выполнены из гофрированныхипи волнообразно изогнутых полос,прикрепленных к верхнему поясу балкии примыкающей к ней части стенки.3 з.п, ф-лы, 6 ил.14097 Изобретение относится к строительству и может быть использовано в подрановых конструкциях промьипленных даний под мостовые краны тяжелого режима работы, а также в качестве"лавных балок железнодорожных пролетйых строений и аналогичных сооруиеий.Целью изобретения является ловыае б ние эксплуатационной надежности и олговечности.На Фиг.1 изображена предлагаемая балка с промежуточными элементами есткости в виде коробчатых по Фасаду 15 балки ребер жесткости, на Фиг.2 - крепление коробчатых ребер к верхнепоясу и стенке балки; на фиг.3 азрез А-А на Фиг.2; на Фиг,4 - балка с промежуточными элементами жест кости в виде непрерывных гофрированных ребер жесткости; на фиг.5 - крепление гофрированного ребра жесткости в верхней части балки; на фиг.6 " разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - бал ка с промежуточными элементами жесткости в форме провисающих нитей, нафиг.8 - крепление криволинейных ребер к верхнему поясу и стенке балки, на фиг.9 - разрез В-В на Фиг.8.Металлическая сплошностенчатая ЗО балка под подвижную нагрузку, включающая грузовой верхний 1 и нижний 2пояса, стенку 3, подкрепленную вертикальными ребрами 4 жесткости и расположенными между ними с обеих сторонстенки промежуточными элементами жесткости, прикрепленными к верхнемугрузовому поясу 1 и примыкающей к нему части стенки, . может быть выполиена с тремя различными типами проме-,жуточных элементов жесткости, обеспечивающих подрессоренность и жесткостьна местное" кручение верхнего грузового пояса балки,45При этом промежуточные элементыжесткости во всех вариантах выполненылибо в виде дискретных, либо непрерывных по длине балки волнообразноизогнутых полос с образованием замкнутых отсеков с верхним поясом балки.В соответствии с вариантом, изображенным на фиг.1-3, дискретно распо"ложенные промежуточные элементы жесткости выполнены с обеих сторон стенкив виде коробчатых по Фасаду балки ребер 5 жесткости с наклоном боковыхграней к верхнему грузовому поясу подуглом 35-60 ,По варианту, изображенному на фиг,4-6, промежуточные элементы жесткости выполнены в виде непрерывных гофрированных ребер 6 жесткости, прикрепленных гребнями к верхнему грузовому поясу балки, при этом наклонные боковые грани гофров также расположены под углом 35-60 к верхнему поясу балки.Согласно варианта, изображенного на фиг.7-9, каждая дискретная волно" образно изогнутая полоса выполнена между смежными вертикальными ребрами 4 в виде одной полуволны длиной й в форме провисающей нити 7 со стрелой провиса Й = (0,1-0,3)с 1 и расположена относительно вертикальных ребер с зазором 1, а угол наклона полуволны на подходе к соответствующему ребру 4 жесткости составляет Ы = 35-60оНаклонные грани ближайших к вертикальным ребрам 4 жесткости коробчатых ребер 5, гофров 6 или концевые участки криволинейных ребер в форме провисающих нитей 7 следует располагать относительно вертикальных ребер 4 с зазором в плоскости верхнего пояса, равным 1 = (0,2-0,5)8, где Я - длина следа нагрузки в уровне верхнего пояса с учетом распределения давленияо по высоте рельса под углом 45Повышение эксплуатационной надежности и долговечности металлических балок предлагаемой конструкции обеспечивается за счет того, что при перемещении катка тележки мостового крана по рельсу (или ином способе . приложения местной подвижной нагрузки к верхнему поясу балки) на подходе к вертикальному ребру 4 жесткости и при сходе с него имеющие боковые наклонные грани коробчатые ребра 5 (Фиге 2) или гофрированные непрерывные ребра 6 жесткости (фиг.5), либо криволинейные полосы в форме провисающей нити 7 (Фиг.8) воспринимают значительную часть местной нагрузки, разгружая стенку 3 и.выполняя тем самым функцию своеобразной рессоры. В результате устраняется один из существенных недостатков балок, работающих на подвижные циклически прикладываемые к верхнему поясу нагрузки, а именно: наличие жесткостной ступени (в местах перепада локальной жесткости от вертикального ребра 4 к стенке 3 балки) являющейся одной из возможных эон с точки зрения возникнове 1409714 4ния усталостной трещины, Кроме того (особенно в вариантах, изображенных на фиг.2, 3, 5 и 6), присоединенные к стенке 3 и верхнему грузовому поя 5 су 1 балки коробчатые ребра 5 илн гофры 6 резко увеличивают сопротивление кручению верхнегопояса при эксцентриситетах передачи на него местной нагрузки, что является второй причиной возникновения усталостных трещин в зоне примыкания стенки 3 к верхнему поясу 1,Ограничение угла наклона боковых граней коробчатых ребер 5, гофров 6 или концевых участков провисающих нитей 7 величиной .Ы = 35-60 обусловлено степенью наиболее активного постепенного включения промежуточных элементов 5, 6 или 7 жесткости в работу на восприятие местной подвижной нагрузки с учетом распределения даво ления от него на балку под углом 45Кроме того, за счет образования верхним поясом 1 и дискретными (5 и 7) или непрерывными (6) волнообразно изогнутыми полосами замкнутых отсеков при возникновении трещины впроцессе эксплуатации происходит частичное или полное выключение из работы участка стенки с трещиной, "закольцовывание" трещины без ее последующего развития в пределах соответствующего замкнутого отсека и передачи усилий от местной нагрузки на наклонные грани волнообразного промежуточного элемента 5, 6 или 7 жесткости. Последнее обстоятельство позволяет дополнительно повысить усталостный ресурс подкрановой балки или анало.40 гичной конструкции за счет возможности безопасной ее эксплуатации при наличии трещины.в стенке. Применение предлагаемой конструк,ции балки, работающей на подвижную циклически прикладываемую к верхнему ее поясу нагрузку, обеспечивает за счет облегчения работы, верхней зоны стенки и практического исключения местного кручения грузового верхнего пояса балки повышение эксплуатацион" ной надежности и долговечности конструкций рассматриваемого вида.Формула изобретения1. Металлическая сплошностенчатая балка под подвижную нагрузку включаю- . щая грузовой верхний и нижний пояса, стенку, подкрепленную вертикальными ребрами жесткости и расположенными между ними с обеих сторон стенки промежуточными элементами жесткости, прикрепленными к верхнему грузовому поясу и примыкающей к нему части стенки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатацион" ной надежности и долговечности, промежуточные элементы жесткости выполнены в виде дискретных или непрерывных волнообразно изогнутых полос с образованием замкнутых отсеков с верхним поясом балки.2Балка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что дискретные волнообразно изогнутые полосы выполнены с обоих сторон стенки в виде коробчатых по фасаду балки ребер жесткости с наклоном боковых граней к верхнему поясу под углом 35-603. Балка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, непрерывные изогнутые полосы выполнены в виде гофрированных ребер жесткости, прикрепленных гребнями к верхнему поясу балки.4. Балка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, каждая дискретная волнообразно изогнутая полоса выполнена между смежными вертикальными ребрами жесткости в виде одной полу- волны в форме провисающей нити и расположена относительно вертикальных ребер жесткости с зазором, а угол наклона полуволны на подходе к соответствующему ребру жесткости составляет 35-601409714 ага едактор Т.Парфенова ск акаэ 3455/29 Тираж 5 НИИПИ 5 03 еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Производственно-поли Составитель Е Техред М.Хода Государственного комите елам изобретений и откр сква, Ж, Раушская на ашова Корректо дписноеССР