Перфорированная двутавровая металлическая балка

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована как облегченный несущий элемент каркаса зданий и сооружений.
В качестве прототипа принята перфорированная металлическая балка, выполненная с одним рядом шестиугольных вырезов, длина горизонтальной стороны отдельного выреза больше длины перемычки между вырезами (патент РФ на полезную модель №88039, МПК Е04С 3/08, опубл. 27.10.2009 г.).
Основными недостатками прототипа являются высокие значения нормальных напряжений на участках, прилегающих к наружным углам крайних шестиугольных вырезов, что приводит к потере устойчивости перфорированной металлической балки.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции перфорированной двутавровой металлической балки.
Техническим результатом полезной модели является повышение несущей способности перфорированной двутавровой металлической балки.
Технический результат достигается тем, что перфорированная двутавровая металлическая балка, стенка которой выполнена с одним рядом шестиугольных вырезов, согласно полезной модели, толщина стенки балки на участках, прилегающих к наружным углам крайних шестиугольных вырезов, составляет 0,24-0,54 толщины стенки балки.
Совокупность существенных признаков обеспечивает повышение несущей способности перфорированной двутавровой металлической балки.
Расчеты устойчивости методом конечных элементов стенок перфорированных двутавровых металлических балок с различной толщиной участков стенки балки, прилегающих к наружным углам крайних шестиугольных вырезов, показали, что нормальные напряжения при уменьшении толщины стенки балки до 0,24-0,54 от толщины стенки балки, снижаются (см. таблицу 1). При толщине стенки балки 0,1-0,23 от толщины стенки балки и при толщине стенки балки 0,55-0,9 нормальные напряжения выше, что ухудшает работу перфорированной двутавровой металлической балки.
Совпадающими признаками является то, что перфорированная двутавровая металлическая балка выполнена с одним рядом шестиугольных вырезов.
Отличительными признаками является то, что толщина стенки балки на участках, прилегающих к наружным углам крайних шестиугольных вырезов, составляет 0,24-0,54 от толщины стенки балки.
1-1
2-2
Полезная модель проиллюстрирована графическими материалами, где на Фиг. 1 изображена перфорированная двутавровая металлическая балка, вид сбоку; на Фиг. 2 показано сечение  перфорированной двутавровой металлической балки; на Фиг. 3 - сечение  перфорированной двутавровой металлической балки.
Перфорированная двутавровая металлическая балка 1 выполнена с одним рядом шестиугольных вырезов 2, толщина стенки балки на участках 3, прилегающих к наружным углам крайних шестиугольных вырезов 2, составляет 0,24-0,54 от толщины стенки балки 1.
Предлагаемый вариант перфорированной двутавровой металлической балки 1 изготавливают следующим образом. Исходную балку разрезают зигзагообразными резами и получают две полубалки (верхняя и нижняя части) с выполнением вырезов. Затем толщину стенки балки на участках, прилегающих к наружным углам крайних вырезов, площадью 0,03 от площади шестиугольных вырезов, полученных после дальнейшей сварки двух полубалок, уменьшают до 0,24-0,54 от толщины стенки балки, например, при помощи пресса или ударов молотом. Затем крайним отверстиям придают первоначальную форму путем срезки лишнего металла, например, плазменной резкой, после чего с помощью сварки соединяют две части по перемычкам, получая перфорированную двутавровую металлическую балку с выполненными шестиугольными вырезами 3.