Способ изготовления облегченной металлической балки

амен ранее иаяанно ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИеспуБлик 3/ 1)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) авторское сМ 1231170, кл, Е нный союзный сибирскиательский институт авилыгина ельство ССС3/08, 1982,Н(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛЕГЧЕ НОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ(57) использование: изобретение относится к обасти изготовления металлоконструкций, а именно - балок с перфорированной стенкой. Сущность изобретения: способ изготовления облегченной металлической балки, включающий резку стенки исходной заготОвки по зигзагообразной линии с образова 11 ием полубалок с расширяющимися трапециевидными выступами и их стыковку по выступам, причем зигзагообразную линию выполняют с наклоном боковых сторон к основаниям, равным 45, с меньшим основанием, равным 0,828 Ь, где и - высота выступа, образованные полубэлки стыкуют по выступам сварными швами на длину расширяющейся части выступов с образованием треугольных участков, образовавшиеся участки отрезают от выступов по вертикальным линиям; после чего из выступов верхней полубалки вырезают треугольные участки с прямым углом при вершине, разрезают их пополам по высоте, образованные половины приваривают к выступам нижней полубалки с образованием на выступах обеих полубалок У-образных вырезов, затем отрезанные от стенки треугольника приваривают катетами к вертикальным и горизонтальным участкам стенки верхней полубалки, образованные верхнюю и ниж- ф нюю полубалки стыкуют сваркой по вертикальным линиям катетов У-образных выступов. 6 ил.ФИзобретение относится к изготовлению металлоконструкций, а именно балок с перфорированной стенкой, используемых в строительстве в качесгве несущих элементов перекрытий и покрытий зданий,Известен способ изготовления облегченной металлической балки, при котором роспуск исходной балки производится по ломанной линии с образованием шестиЭгбльйц,.дтв 613;фй в стенке изготавливаеой" брелки, Недостатком данного способа яяетсято; чтов посах балки в зонах от)ФверстщйаозНИМют иэ ибающие моменты от 6 олеречнж-сйл,"что снижает несущую способность балки. Кроме того, в образованной балке не допускается произвольное приложение нагрузок на верхний пояс балки,Известен способ изготовления облегченных балок, при котором производят резку стенки исходной балки по пилообразной линии с образованием полубалок с выступами и впадинами, последующим смещением полубалок по выступам, стыковку и сварку. Недостатком образованной балки является пониженная несущая способность вследствие ее ограниченной выСоты, т,к. необходимо обеспечить достаточную надвижку зубьев друг на друга для восприятия сдвигающих усилий и обеспечения жесткости стенки. При использовании вставок увеличивается расход стали, Кроме того, при изготовлении образуются отходы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ изготовления облегченной металлической балки, в котором выступы отдельных полубалок выполнены расширяющимися, отдельные полубалки соединяются друг с другом по выступам таким образом, что каждый выступ одной полубалки крепится к двум выступам другой с помощью сварки, при этом в балке образуются трапециевидные отверстия, расположенные в шахматном порядке.Недостатком данного способа является пониженная несущая способность изготовленной балки, вследствие ее недостаточной конструктивной высоты. Несущая способность данной балки будет дополнительно снижаться в связи с необходимостью учета коэффициента продольного изгиба верхнего пояса в зоне отверстий в плоскости балки при его малой жесткости. Кроме того, в балке невозможно произвольное приложение нагрузок на верхний пояс, что не позволяет испольэовать ее под беспрогонную кровлю, либо в качестве подкрановой балки.Целью настоящего изобретения является увеличение несущей способности балки. укаэанная цель достигается тем, что визвестном способе изготовления облегченной металлической балки, при которомпроизводят резку вертикальной стенки ис 5 ходной балки по зигзагообразной линии собразованием полубалок с выступами и впадинами, осуществляют их стыковку и сваркупо выступам, согласно изобретению зигзагообразную линию с расширяющимися тра 10 пециевидными выступами с углом наклонабоковых сторон к большему основанию трапеции равным 45, при этом меньшее основание равно 0,828 Л, где Л - высота выступа,затем образованные полубалки стыкуют по15 выступам сварными швами на длину расширяющейся части выступов с образованиемтреугольных участков. Образовавшиеся участки отрезают от выступов по вертикальнымлиниям, после чего из выступов верхней20 полубалки вырезают треугольные участки спрямым углом при вершине и разрезают ихпополам по высоте. Образованные половины приваривают к выступам нижней полубалки с образованием на выступах обеихполубалок Ч-образных вырезов, Затем отрезанные от стенки треугольники приваривают катетами к вертикальным игоризонтальным участкам стенки верхнейполубалки. Образованные верхнюю и ниж 30 нюю полубалки стыкуют сваркой по вертикальным линиям катетов Ч-образныхвыступов.Предлагаемая, совокупность отличительных признаков позволяет использовать35 для увеличения высоты балки практическивсю плоскую часть стенки и получить облегченную балку высотой до 2,13 высоты исходной балки, что увеличивает ее несущуюспособность. Место приложения нагрузок к40 верхнему поясу балки - произвольно,На фиг.1-7 показана схема осуществления предлагаемого способа,Изготовление облегченной балки производится путем роспуска исходной балки45 по зигзагообразной линии с трапециевидными расширяющимися выступами на двеодинаковых полубалки - верхнюю 1 и нижнюю 2 (фиг.1), причем длина большего основания трапеции "в" равна 2 Л/Сов 45=2,82850 Л, где Л - высота выступа, длина меньшегооснования - 2 Л(, - 1 ) = 0,828 Л.1сов 45Затем производят стыковку образованныхполубалок по выступам, причем сварку выступов друг с другом производят на неполную длину Л (фиг 2) и отрезаютвыступающие треугольники 3. После этогоиз выступов верхней полубалки 1 вырезаюттреугольники с прямым углом при вершине(фиг.2), вырезанные треугольники разрезают пополам по высоте (фиг.2) и половины 4 приваривают к выступам нижней полубалки 2 (фиг,3), таким образом на выступах обеих полубалок образуются вырезы Ч-образной формы, Отрезанные треугольные участки 3 приваривают катетами к вертикальным участкам стенки и стенкам тавров во впадинах верхней полубалки (фиг.4). Треугольные участки из стенки вырезаются с закруглением прямого угла при вершине по г = 10 мм (фиг,6), а его половины привариваются закруглениями к середине выступа нижней полубалки (фиг.б), Затем образованные нижняя и верхняя полубалки стыкуются друг с другом вертикальными швами (фиг.б), На конце балки вваривается жесткая вставка 5 высотой2 = 0,414 и, где и -0,828 йвысота выступа (фиг.3). При необходимости возможна постановка ребер жесткости 7 (фиг,6). На другом конце балки также вваривается жесткая вставка 6 (фиг.5). Треугольные участки 3 отрезаются от стенки в нижнем углу с закруглением с целью уменьшения концентрации напряжений (фиг.б).Данную конструкцию предполагается использовать при строительстве производственного корпуса в качестве подстропильных балок пролетом 18 м, Балка изготавливается из 170 Б 1 марка стали Формула изобретенияСпособ изготовления облегченной металлической балки, включающий резку стенки исходной заготовки по зигзагообразной лиНии с образованием полубалок с расширяющимися трапециевидными выступами и их Стыковку по выступам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения несущей способности балки, зигзагообразную линию выйолняют с наклоном боковых сторон к основаниям, равным 45 О с меньшим основанием, равным 0,828 и, где и - высота выступа, образованные полубалки стыкуют по высотам сварными швами на длину расширяющейся части выступов с образованием треу ь хучас о об а о а а ВстЗпс 6. Высота образованной балки - 1477 мм. Высота выступов при роспуске исходной балки й = 547 мм, длина меньшего основания а = 453 мм. Момент инерции 5 балки по наименьшим сечениям поясов 1 хсм, момент сопротивления Ю- -7126 см . Балка - прототип имеет высотузравную 1,8 высоты исходной балки 124,8 см, 1 х = 439500 см 4, Юх -7041 см.10 Увеличение жесткости: 15 Увеличение несущей способности по моменту сопротивления (без учета дополнительных изгибающих моментов в тавровых сечениях поясов от действия поперечных сил):20 Кроме того, преимуществами предлагаемой балки является воэможность произвольного приложения нагрузок к верхнему поясу, а также большие по сравнению с прототипом размеры отверстий в стенке, позволяющие пропустить через них коммуникации больших габаритов,стки отрезают от выступов по вертикальным линиям, после чего иэ выступов верхней полубалки вы реэают треугольные участки с прямым углом при вершине, разрезают их пополам по высоте, образованные половины приваривают к выступам нижней полубалки с образованием на выступах обеих полубалок Ч-образных вырезов, затем отрезанные от стенки треугольники привариввют катетами к вертикальным и горизонтальным участкам стенки верхней полубалки, образованные верхнюю и нижнюю полубалки стыкуют сваркой по вертикальным линиям катетов Ч-образных выступовЮ 3 р