Двутавровый профиль

ОООЗ ИЮ Ю ОИ 21 В 1 О ОПИСАЙИЕ ЙЗОБРЕТЕНИЯК АВГОРСИОИЪ СВДГГЕЛЬС ГВУ нижение металв: Техника, полнеИзобретение относитсяпроизводству и может бытьно при производстве двута прокатно спользова ового про Цель изобретени тажа при сопряжения с прямолинейными эл локонструкциях.На фиг,1 предста профиль; на Фиг,2 стенки профиля от ного сопряжения с п ние монпрофиля стенкентами аиайь в метал авровый участкаадиус г 3 влен дв контур ерединыдо р а фи кои ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО КЗСИ%ТЕНИЯМ И ОТАРИийцПРИ П 1 НТ ОО,"Р 1(71) Дйепропетровский металлургический институт(57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для совершенствования двутаврового профиля, Целью изобретения является упрощение монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях. Снижение металлоежсости двутавравого профиля может быть достигуто рациональным распределением металла стенки в направлении увеличения металлоем- .,кости от середины стенки к полкам, например, выполнением стенки переменной таблицы, что затрудняет сопряжение со стенкой двутавра прямолинейных элементов металлоконструкций. Для упрощения использования в металлоконст 1 рукциях таких двутавров на обеих гранях стенки выполняют симметричные относительно вертикальной оси профиля продольные канавки в виде сегментов, стрелы и хорды которых уменьшаются от максимальных в середине стенки в направлении к полкам профиля. Благодаря этому металлоемкость стенки распределяется вдоль нее по высоте адекватно зпюре действующим в стенке напряжений изгиба, что рационально облегчает профиль. Вместе с тем при использовании таких двутавров в металлоконструкциях прямолинейные элементы стыкуются и крепятся к стенке двутавра по прямолинейным участкам между сегментными канавками, что упрощает монтаж. 3 ил. двутавровый профиль, пример вы ния.Профиль двутавра имеет полки 1 с параллельными гранями и стенку 2, со прягаемые между собой радиусом г. В предлагаемой конструкции профиля по обеим сторонам поверхности прямолинейного участка 1 стенки выполнены канавки в виде сегментов 3 разного сечения, оси которых параллельны осн Х-Х и чередующихся между сегментами плоских прямолинейных участков 4, 1692693толщина которых соответствует толщие стенки.Прямолиейньй участок 1 стенки 2профиля ,ьответствует длине ее средей части между сечениями сопряжения5 по радиусу стенки 2 с верхней иижней полками 1.Сегмент максимального сечения (сосью, совпадающей с осью симметриирофиля Х-Х) имеет максимальныймакеамодъем ---- , где Ь" и аМОК6 кс чксоответственно высота и хорда сегмен-.та максимального сечения. ВысотаЬАсегмента максимального сеченияе превышает 0,050,2 толщины стени еКанавки в виде сегментов 3 выполнены таким образом, что положениемаксимумов стрел (или глубина канавок) каждого из сегментов 3 определяфтся линейными уравнениями в виде х-д Сд + 0,5(й - 1 ф для правои (отоси У-У) стороны стенки и х =+ уВф - 50,5(й - 1 ф) для левой (от осиу-у) стороны стенки, где Й - толщинадетенки профиля, Ср( - угловой коэф 3ициент, Ф и 1 - соответственноля верхней и нижней частей стенки наине прямолинейной части 1.Величина подъема каждого из сегЬ,ментов составляет в= 0,0095а;.,0,01, где Ь а; - соответственноысота (стрела) и хорда сегмента.Симметричный относительно оси Х-Хайаг сегментов для кащцой из сторонстенки 2 определяется величиной соотошения Ь = Ь /(1,6-1,7), т,е, выСота а-го сегмента 3 (глубина канавки) уменьшается в направлении каждойиз полок 1,Такие соотношения параметров сегЬ,мента 3 - , а также шаг рифления,Определяемый соотношением Ь,+,=Ь,/(1,6-1,7), обеспечивают последовательное линейное увеличение площадей сечения стенки 2 от средней (миНимальное сечение) ее части (ось Х-Х)в сторону каждой из полок 1.Основное преимущество предлагаемоо профиля состоит в том, что обеспечивается рациональное распределение ме 55талла на высоте стенки 2, соответствуощее характеру (также линейному)распределению напряжения (р в условиях приложения вертикальной нагрузки по оси У-У профиля, Кроме того, наличие плоских (прямолинейных) участков4 с толщиной стенки Й по обеим поверхностям стенки 2 обеспечивает возможность выполнения сопряжения поплоскости данного элемента профилядвутавра с другими элементами.с плоской поверхностью в различных конструкциях, например в строительных и в узлах машины.Предлагаемьп профиль позволяет снизить металлоемкость его погонного метра без снижения удельной прочности.Предлагаемые параметры контурастенки профиля двутавра обусловленыследующим,Величина подъема каждого сегментаЬ3- = 0,00950,01 обуславливаета;оптимальную выборку металла (в нидеканавок) по поверхности стенки 2 проФиля двутавра с обеспечением наличиячередующихся между канавками горизонтальных площадок.Ь,При в 0 0095 значительно увеа; фличивается протяженность канавок подлине стенки 2, Это приводит к сокращению количества горизонтальных площадок сопряжения по стенке 2, чтоснижает технологическую эффективность .применения и производства профиля.Ь;При --0,01 возрастает количе"ство сегментов 3 в связи с уменьшением длины хорды каждого .из них, Этоусложняет изготовление валков, свя-занное с их расточкой, а также в связи с ростом количества прямолинейныхплощадок отрицательно сказывается навыполнении их плоскостности. Последнее связано с имеющим место (в процессе деформации в валках) выдавливанием металла на глубину сегмента иперетекания при этом части металла всоседние прямолинейные участки 4 и,как следствие, роста высоты боковыхкромок сегментов 3, что приводит кнарушению плоскостности участков 4.Высоты сегментов 3 Ьсвязаны соотношением= 1,(1,6-1, 7) .псПри в в в - 1,7 увеличивается шаг1 +0канавок, что приводит к уменьшению общего количества сегментов 3 и минимальной выборке металла по стенке 2.Это снижает эффективность производства (незначительное снижение массы) и применения облегченного двутавра в соответствии с изобретением. и;5 При в1,6 уменьшается шагЬ+, канавок (расстояние между осями смежных сегментов 3), а рост количества сегментов 3 приводит к снижению общей протяженности горизонтальных пло-. щадок сопряжения и снижению их плоскостности эа счет возможного роста высоты и боковых кромок в процессееформации стенки 2. Это снижает технологичность (сопрягаемость) профиля по стенке 2, а также повышает трудоемкость изготовления валков,Диапазон изменения максимальной стрелы сегментов Ь; = (0,050,2) позволяет прокатывать стенку 2 дву 20 тавра в номинале или минусовом поле допусков.При Ь ( 0,05 прокатка профиля, в частности стенки 2, будет осуществляться в плюсовом поле допусков, что нецелесообразно, поскольку повышает металлоемкость профиля.При Ь, ) 0,2 прокатка профиля, в частности стенки 2, будет осуществляться в интервале ниже минусовых допусков, что практически неосущест-. вимо по условиям деформации стенки 2 профиля.ВыпоЛнение канавок в виде сегментов 3 не представляет технологических трудностей, поскольку изготовление режущего инструмента для расточкк валков и шаблонов не сопряжено с не- .обходимостью наличия специальногооборудования или приспособлений.Формула изобретенияДвутавровый профиль, включающий полки с параллельными гранями и стенку переменной толщины с увеличением распределения металла по ее высоте в направлениях от середины к полкам, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях, на обеих гранях стенки выполнены симметричные относительно вертикальной осн профиля канавки в виде сегментов, стрелы которых уменьшаются от максимального значения в середине стенки, равного 0,05-0,20 ее толщины, в направлении к полкам, при соотношении стрел смежных сегментов, равном 1,6- 1,7, причем величина стрелы Ь каждого сектора составляет 0,0095-0,0 его хорды, а положения максимумов стрел сегментов определяются линейными уравнениями х =4 уд+ 0,5(й - 1 йф) для правой от вертикальной оси уу ,стороны стенки и х = .уд(ф,5(д - 1 рl) для левой от вертикальной оси уу стороны стенки, где 1 - длина прямолинейного участка стенки; д - толщина стенки проФиля; йр - угловой коэффициент, Сд= Ь/0,51; +" н "+ соответственно для верхней и нижней половин длины 1.Корректор едактор Е.Папп мар Производственно-.издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул ари аказ 4677 Тираж ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113 О 35, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5