Способ изготовления металлической балки переменного сечения

 

Изобретение относится к строительству , а именно к способам изготовления строительных конструкций в виде длинномерных предварительно напряженных элементов. Цель изобретения - повышение несущей способности за 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 стенки 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 04 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739154/33; 4738768/33 (22) 20.09.89 (46) 30.03.92. Бюл. N 12 (71) Тюменский инженерно-строительный институт (72) В.С.Конкин и Ю.В.Конкин (53) 629.014 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М

1191238, 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 виде длинномерных предварительно напряженИзобретение относится к строительству, а именно к изготовлению строительных конструкций в виде длинномерных предварительно напряженных элементов.

Целью изобретения является повышение несущей способности балки 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.3-то же, вариант выполнения; на фиг,4 — то же, вариант выполнения; на фиг.5 — то же, вариант выполнения; на фиг.6 — получаемые части заготовки после разрезания по линиям реза на фиг.1: на фиг.7 — то же, по линиям реза на фиг,3; 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

„„5U „„1723282 А1 ных 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 стенки 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, C 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 6 вырезаны из приопорной части Ы» стенки исходной заготовки. Клинообразные К) элементы 5 и 6 состыкованы большими oc- Q) нованиями с боковыми сторонами клиньев, » и соединены с наклонными кромками клинообразных элементов 3 и 4.

Способ изготовления металлической балки осуществляют следующим образом, Разметку стенки исходной балки начинают с нанесения точек а и Ь вЂ” точки перелома линий реза, а также точек с и d — точки пересвченйя линий реза с торцовыми сечениями исходной балки в области ее стенки либо линией 7 продольного реза в пролетной части, Длину разрезаемого участка

1723282

40

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 rio 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 сты куют 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 нижнем поясе 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, отличающийся тем, что стенку исходной заготовки разрезают на участке, меньшем половины ее проле1723282 та, и точка пересечения линий реза клиньев лежит на продолжении линии реза пролетной части, а раздвижку пазов осуществляют при помощи натяжных приспособлений, 1723282

1723282

Фиг.72

Составитель Е.Колташова

Техред М.Моргентал

Корректор С.Черни

Редактор H. Цалихина

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

Заказ 1050 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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