Металлическая балка под циклическую нагрузку

Изобретение относится к строитеьству и может быть использовано в подкрановых конструкциях прамьппленных зданий под мостовые краны весьма тяжелого режима работы, а также в качестве главных ферм железнодорожных строений мостов и аналогичных конструкцийЦель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности.На фиг. 1 изображена балка с подкреплением стенки /-образными элементами, укрепленными попарно с обеих сторон балки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - балка с подкреплением стенки парными / -образными элементами и расположенными между ними под грузовым верхним поя-. сом дополнительными короткими образными элементами; на фиг. 4 - разрез Б-Б ча фиг. 3; на фиг, 5 балка с подкреплением стенки парными / -образными элементами расположен 5ными между ними под грузовым верхним поясом дополнительными Ц-образными элементами; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - балка с г"- образными элементами, укрепленными с обеих сторон стенки балки с взаимным смещением по длине последней, и с горизонтальными ребрами же.ткости, расположенными в понюкеннам уровне; на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг, 7.Металлическая балка под циклическую нагрузку содержит грузовой верхний 1 и нижний 2.пояса и стен" ку 3 подкрепленную с обеих сторон набором ребер жесткости, выполненным из / -образных с боковыми наклонными гранями элементов 4, горизонтальный участок 5 каждого из катар,ых плотно прилегает к верхнему грузовому поясу 1 балки, а боковые наклонные грани расположены под углом с45-60 к этому поясу 1 и свободно прилегают к стенке 3 балки в зонах перехода к горизонтальному участку 5 соответствующего /-образного элемента. В этих зонах стенкимогут иметь выкружки-деконцентраторы 6.Набор ребер жесткости может быть снабжен дополнительными промежуточными Г-образными элементами 7, имеющими высоту Ь, равную 0,2-0,6 высоты Ь основных /образных элементов, и угол наклона о(боковыхграней к верхнему грузовому поясу 1,меньший или равный углу наклонабоковых граней основных-образныхэлементов 4, причем горизонтальныеучастки 8 дополнительных промежуточных , образных элементов 7 плотноприлегают к верхнему грузовому поясу еНабор ребер жесткости может бытьснабжен дополнительными промежуточными Ц-образными элементами 9, имеющими высоту Ь, равную 0,2-0;6 высо"ты Ь основных-образных элементов 4, и угол наклона с( боковыхграней к верхнему грузовому поясуравный углу наклонабоковых граней основных /, -образных элемен"тов 4. При этом верхние торцовыекромки дополнительных Ц- образных элементов 9 жестко прикреплены или плотно прилегают непосредственно, иличерез приваренные к ним подкладки(не показаны) к верхнему грузовомупоясу 1 балки,Установка укороченных дополнительных промежуточных элементов 7,или 9/- или П-образного сечения подгрузовым верхним поясом 1 балки позволяет в 1,5 раза уменьшить числоосновчых элементов 4 подкреплениястенки 3 и создать более равномерноежестко-упругое основание (амортизирующую структуру),. способное снятьзначительную часть местной нагрузкисо стенки 3, повысить местную крутильную жесткость грузового пояса 1 балки при перемещении по немуэксцентрично приложенной местнойнагрузки, а также обеспечить местную устойчивость сжатой зоны стенки 3балки между основными /- -образными элементами 4. Для придания дополнительной жесткости стенке 3 икрутильнай жесткости балке последняя может быть снабжена (фиг. 1 2,7 и 8) горизонтальными ребрами 10жесткости, размещенными на стенке 3в пониженном уровне. При этом /образные элементы 4 нижними концамиприваривают к горизонтальным ребрам 10.образные элементы 4 могутбыть укреплены с обеих сторон стенки попарно или с взаимным смещением по длине балки. Ограничение высоты элементов 7 или 9 величинойЬ= (0,2-0,6) Ь обусловлена мини 5 15624 мйзацией расхода металла на подкрепление стенки 3 при одновременном обеспечении местной устойчивости стенки 3 и значительной местной крутильной жесткости грузового верхнего пояса 1, Ограничение угла со наклона боковых граней основных 4 и дополнительных элементов 7 и 9 величиной Ы,= о/ = 45-60 продиктовано необходимостью амортизации местной нагрузки, приходящейся - на стенку 3 балки, с учетом распределения давления нагрузки на стенку 3 подРуглом 45, а также необходимостью эффективной работы /-образных элементов 4 и 7 как наклонных стержней, подкрепляющих стенку 3 и работающих как сжатые и растянутые раскосы в составе балки-фермы и как 20 сжатые наклонные. стойки на восприятие давления от подвижной местной нагрузки.Повышение эксплуатационной надежности и долговечности в балке пред лагаемой конструкции обеспечивается за счет плавной передачи нагрузки на стенку 3 балки от катка мостового крана (через рельс) или аналогичной нагрузки при заходе катка на наклонные грани / . -образных элементов 4 и дополнительных / - или П-образных элементов 7 или 9 и сходе с них. При движении нагрузки от катка постепенно передается частью35 на стенку 3, а частью и все в большей степени по мере перемещения катка - на наклонные грани / - или У-образных элементов 7 и 9, подкрепляющих стенку 3 балки и обеспечиваю 40щих перераспределение силовых пото,ков от местной нагрузки практически на полную высоту стенки 3,Формула изобретения1. Металлическая балка под циклическую нагрузку, содержащая нижний и грузовой верхний пояса, связанные между собой вертикальной стенкой,50 на которой с обеих сторон под углом 90 к ней установлены с возможностьюЮ 18 6взаимодействия с верхним поясом,ребра жесткости, равномерно размещенные по длине балки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышенияэксплуатационной надежности и долговечности, каждое ребро жесткости выполнено с прилегающим к верхнемупоясу и вертикальной стенке среднимгоризонтальным участком и двумяодинаковыми боковыми участками, наклоненными к горизонтальному подуглом 120-135 и жестко соединенными с вертикальной стенкой частями,расположенными ниже зон перехода боковых участков в горизонтальный. 2. Балка по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена дополнительными ребрами жесткости, имеющими высоту, равную 0,2-0,6 высоты первых ребер жесткости, расположенными междупоследними и выполненными аналогично им с углом наклона боковых участков .: горизонтаЛьному, большим или равным углу наклона боковых участков первых ребер жесткости к их горизонтальному участку.3. Балка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена дополнительными ребрами жесткости, имеющими высоту, равную 0,2-0,6 высоты первых ребер жесткости, расположенными между последними и выполненными П-образными с параллельными боковым участкам первых ребер жесткости боковыми участками, верхние кромки которых жестко прикреплены к верхнему поясу балки.4. Балка по пп.1 - 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ребра жесткости, размещенные на разных сторонах вертикальной стенки, расположены со смещением друг относительно друга по длине последней.5. Балка по пп. 1 - 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена двумя горизонтальными ребрами жесткости, жестко связанными с верти" кальной стенкой и с нижними кромками первых ребер жесткости.1562418 г.Ю 10 Жог Составитель С.Ром Техред Л.Олийнык Голов дакт ректор, В.Кабаци Заказ 10 НИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород на, 1 Га Тираж 590 рственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеи открьииям при ГКНТ СССРб., д. 4/5