Балка с гибкой стенкой

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях, предназначенных для восприятия распределенных и сосредоточенных нагрузок, применяемых в конвейерных галереях, подкрановых балках для кранов невысокой грузоподъемности при легких режимах-работы, в прогонах покрытия, в перекрытиях ряда промышленных зданий. Цель изобретения - снижение металлоемкости и деформативности балки. Балка выполнена в виде двутавра с верхним 1 и нижним 2 поясами и гибкой стенки 3. Отношение высоты стенки 3 к ее толщине составляет 200-400. Соотношение площадей поясов определяется по приведенному соотношению 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з E 04 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 2

Ди1 (21) 4690703/33 (22) 10.05.89 (46) 15.06.91. Бюл, hh 22 (71) Государственный проектный институт

"Ленпроектстальконструкция" (72) А.С.Файнштейн и В,А.Крупский (53) 624.072.2(088,8) (56) СНиП П-23-81, ч.2, гл.23, с.57 — 59, гл.18, с.85. (54) БАЛКА С ГИБКОЙ СТЕНКОЙ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях. предназначенных для восприятия распре5U 1656094 А1 деленных и сосредоточенных нагрузок, применяемых в конвейерных галереях, подкрановых балках для кранов невысокой грузоподъемности при легких режимах-работы, в прогонах покрытия, в перекрытиях ряда промышленных зданий, Цель изобретения — снижение металлоемкости и дефор мативности балки. Балка выполнена в виде двутавра с верхним 1 и нижним 2 поясами и гибкой стенки 3. Отношение высоты стенки

3 к ее толщине составляет 200-400. Соотношение площадей поясов определяется по приведенному соотношению. 3 ил.

1656094

10 ла

Изобретение относится к строительству и может фыть использовано в конструкциях, предназначенных для восприятия распределенных и сосредоточенных нагрузок, применяемых в конвейерных галереях, подкрановых балках для кранов невысокой грузоподъемности при легких режимах работы, в прогонах покрытия, в перекрытиях ряда промышленных зданий и т,д, Цель изобретения — снижение металлоемкости и деформативности балки.

На фиг.1 изображена балка с гибкой стенкой; на фиг.2 — эпюра напряжений до потери устойчивости стенки-балки; на фиг.3— то же, после потери устойчивости.

Балка выполнена в виде двутавра с верхним 1 и нижним 2 поясами и гибкой стенкой 3, Элементы балки выполняются из прокатной стали. Отношение высоты к ее толщине составляет Н/тз = 200 — 400, Отношение площадей сечений поясов

Фц находится в диапазоне: 0,95 В

А1 1,05 Воп, где A1 — площадь сечения верхнего пояса, Ар — площадь сечения нижнего пояса, Вол — коэффициент асимметрии балки с оптимальным распределением материала между поясами, определяемый по формуле где Нлз,Аз — высота, толщина и площадь поперечного сечения стенки;

k тз — высота участка стенки, работающего совместно со сжатым поясом;k — коэффициент и опорциональности, равный k = 0,75 E/Ry

Š— модуль упругости;

R — расчетное сопротивление материаПлощади поясов определяются по формуле

A =Ai (1+ (t „") — 025 ).

А

Нейтральная ось находится ближе к верхнему поясу h>< hz, Балка с гибкой стенкой работает следующим образом, На первой стадии работы — до потери устойчивости - балка с гибкой стенкой работает по обычной схеме, В силу асимметрии сечения повышается сравнительно с симметричным сечением положение нейтральной оси и уменьшается высота h< стенки

50 балки, находящейся в сжатой зоне, за счет чего происходит увеличение критических напряжений потери устойчивости стенки пропорционально квадрату отношения.толщины стенки к ht. Повышение положения нейтральной оси обусловливает выполнение неравенства продольных напряжений в верхнем и нижнем поясах (o (о ), На второй стадии работы — после потери устойчивости — по мере отставания роста напряжений на выпучившемся участке стенки опережающий рост напряжений в верхнем поясе приводит к постепенному выравниванию напряжений в верхнем и нижнем поясах балки, Осевая текучесть в обоих поясах наступает одновременно при одном и том же уровне нагрузки, Иэ-эа уменьшения зоны выпучивания стенки пропорционально уменьшается ее деформативность.

Оптимальное распределение металла между поясами позволяет исключить запас металла в нижнем поясе, а следовательно, снизить металлоемкость балки, а также уменьшить прогиб балки в предельном состоянии, Изобретение позволяет увеличить надежность балки с гибкой стенкой эа счет снижения степени закритической работы балки, определяемой как отношение нагрузки на балку в предельном состоянии к уровню нагрузки. соответствующей моменту потери устойчивости стенки балки. Снижение степени закритической работы происходит за счет повышения устойчивости стенки и верхнего пояса балки по сравнению с известными балками асимметричного сечения, коэффициент асимметрии которых приближается к единице, Формула изобретения

Балка с гибкой стенкой асимметричного сечения, включающая верхний и нижний пояса, стенку с поперечными ребрами гибкостью, находящейся в пределах 200-400, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и деформативности балок, соотношение площадей поясов находится в диапазоне: 0,95 В я — 1,05 В, где

Рд

А1

A> — площадь сечения верхнего пояса, Az— площадь сечения нижнего пояса, 8o„— коэффициент асимметрии балки с оптимальным распределением материала между поясами, определяемый по формуле где Н - - высота стенки балки;.

1з — толщина стенки;

1656094

Составитель E.Êîëòàøîâà

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор И.Касарда

Заказ 2034 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Аэ — площадь поперечного сечения стенки;

k тз — высота участка стенки, работающего совместно со сжатым поясом;

k — коэ ициент пропорциональности, k = 0,75 Е/йу, Š— модуль упругости;

R> — расчетное сопротивление материала.