Способ изготовления металлической балки переменного сечения

(5 ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ТЕНИ ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР М1191238, кл. Е 04 С 3/08, 1982.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к строительству, а именно к способам изготовления строительных конструкций в видедлинномерных предварительно напряженИзобретение относится к строительству, а именно к изготовлению строительных конструкций в виде длинномерных предварительно напряженных элементов.Целью изобретения является повышение несущей способностибалки за счет создания в ней предварительного напряжения.На фиг.1 изображена исходная заготовка с нанесенными линиями реза; на фиг.2 - то же, вариант выполнения; на фиг,З-то же, вариант выполнения; на фиг,4 - то же, вариант выполнения; на фиг.5 - то же, вариант выполнения; на фиг.б - получаемые части заготовки после разрезания по линиям реза на фиг.1; на фиг.7 - то же, по линиям реза на фиг,З; на фиг.8 - балка, полученная при разрезании по линиям реза на фиг.1; на фиг.9 - тоже, при разрезании по линии реза на фиг.2; на фиг.10 - то же, при разрезании по линии реза на фиг.3; на фиг.11 - то же, при разрезании по линии реза на фиг, 4; на 2ных элементов,.Цель изобретения - повышение несущей способности эа счет создания в балке предварительного напряжения, Способ изготовления металлической балки включает резку стенки исходной заготовки, раздвижку полученных частей по высоте, закрепление их в проектном положении с помощью распорок, выполненных из двух соединенных большими основаниями клиньев, которые вырезают из стени исходной заготовки по линиям, наклонным к продольной оси заготовки. После установки распорки концы поясов, из которых вырезаны клинья, соединяют между собой непосредственно или через распорки. 1 з,п, ф-лы, 12 ил,С фиг. 12 - то же, при разрезании по линии реза на фиг. 5,Металлическая балка, изготавливаемая данным способом, включает стенку 1 и пояса 2. Балка составлена из четырех клинообразных элементов, при этом два элемента 3 и 4 включают пояса балки. а два других элемента 5 и б вырезаны из приопорной части Сд стенки исходной заготовки. Клинообразные Я элементы 5 и б состыкованы большими ос- (;0 нованиями с боковыми сторонами клиньев Я и соединены с наклонными кромками клинообразных элементов 3 и 4,Способ изготовления металлической -д балки осуществляют следующим образом,Разметку стенки исходной балки начинают с нанесения точек а и Ь - точки перелома линий реза, а также точек с и б - точки пересеченйя линий реза с торцовыми сечениями исходной балки в области ее стенки либо линией 7 продольного реза в пролетной части, Длину разрезаемого участка10 15 го 25 30 40 45 50 стенки по линии 7 принимают меньше половины пролета балки, Назначение длины реза по линии 7. а также ее конфигурация и положение относительно нейтральной оси исходной балки зависят от характера напряженно-деформированного состояния изготавливаемой балки, возникающего от эксплуатационных нагрузок на проектируемую балку, требуемого сечения поясов и т.д. На приопорных частях исходной балки наносят линии 8 и 9 реза, пересекающиеся между собой в точках, лежащих на продолжении линии 7 реза. При этом характер изменения линий 8 и 9 реза по длине должен соответствовать требуемым размерам поперечных сечений в пролете и на опорах балки, а также обеспечивать требуемое очертание поясов и т.п, Длину каждого из клинообразных элементов 5 и 6, очерчиваемых линиями 8 и 9, принимают равной половине длины участка, разрезаемого линией 7. После вырезки клинообразных элементов 5 и 6 их стыкуют торцами и скрепляют в одно целое сваркой. Отрезают эоны 10 от элементов 3 и 4 и зоны 11 от элементов 5 и 6. Возможен и другой порядок, при котором от элементов 5 и 6 отрезают зоны 11 до их стыковки. Далее гидродомкратами пролетные части балки выгибают на требуемую величину, образовавшийся между выгнутыми частями зазор устанавливают распорный элемент, совмещают кромки стенок выгнутых частей балки с кромками распорного элемента и вваривают последний в зазор. Затем производят подгиб до проектного состояния приопорных частей балки до соприкосновения кромок резов и сваривают их друг с другом, После этого в опорных сечениях балки отрезают зоны 12 или вваривают вкладыши 13. В результате выполнения операций получают предварительно напряженную балку переменного сечения, В зависимости от формы и размеров клинообразных элементов 5 и 6, а также от конфигурации и положения линии 7 реза относительно нейтральной оси исходной заготовки получают различные конструктивные формы балки, отличающиеся очертанием поясов, характером напряженно-деформированного состояния и т.п. Так, у изображенной на фиг.3 балки закон изменения поперечных сечений по длине пролета наилучшим образом соответствует эпюре изгибающих моментов в однопролетной балке от равномерно распределенной нагрузки, У этой балки нижний пояс после сборки практически остается горизонтальным (прямолинейным) параллельным продольной оси исходной заготовки, однако при определенных соотношениях в размерах сечений зон, примыкающих к верхнему и нижнему поясам, нижний пояс может получить некоторый выгиб, вследствие чего уменьшается кривизна верхнего пояса. Кроме того, в такой балке за счет касательных усилий, действующих вдоль сварных стыковых швов в приопорных участках, в нижнемпоясе будет возникать сжимающее напряжение,При выполнении линий 7 и 8 реза по некоторым кривым можно получить балку, у которой в нижнем поясе, несмотря на то, что он получил значительный выгиб, будут действовать сжимающие усилия, значительные по величине. Эти напряжения будут возникать вследствие развития больших касательных напряжений вдоль сварных швов в приопорных частях балки, расположенных почти в уровне верхнего пояса балки. Другими словами, растягивающие нижнюю часть балки касательные усилия будут иметь большой эксцентриситет, что приводит к образованю значительного изгибающего момента, а в итоге к созданю в нижнем поясе сжимающих напряжений.Эти сжимающие напряжения при соответствующих размерах реза исходной заготовки намного превысят растягивающие напряжения от выгиба нижнего пояса балки. Таким образом, в поясах будут действовать предварительные напряжения, обратные по знаку напряжениям от эксплуатационных нагрузок,Формула и эобретения 1. Способ изготовления металлической балки переменного сечения, включающий резку стенки исходной заготовки, раздвижку полученных частей по высоте и закрепление их в проектном положении с помощью промежуточных элементов, вырезанных из стенки исходной заготовки, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения несущей способности за счет создания; в балке предварительного напряжения, в качестве промежуточных элементов используют распорку из двух соединенных большими основаниями клиньев, каждый из которых вырезают иэ стенки исходной заготовки по линиям, по крайней мере одну из которых выполняют наклонной к оси заготовки, а после установки распорки концы поясов, из которых были вырезаны клинья, изгибают навстречу друг другу и соединяют между собой непосредственно или через распорки, 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что стенку исходной заготовки разрезают на участке, меньшем половины ее пролета, и точка пересечения линий реза клиньев лежит на продолжении линии реза пролетной части, а раздвижку пазов осуществляютпри помощи натяжных приспособлений,1723282 дактор Н.Цалихин Корректор С.Чер изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 1050ВНИИ Составитель Е.КолташоваТехред М.Моргентал Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5