ПЕРФОРИРОВАННАЯ ДВУХВЕТВЕВАЯ СТОЙКА С ГОФРИРОВАННЫМИ ВСТАВКАМИ

Полезная модель относится к строительным металлическим конструкциям, точнее - к перфорированным стойкам, применяемым для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытий зданий и способным выполнять другие функции (опор освещения, систем связи и т.п.).
Известны устройства металлоконструкций перфорированных стержней, изготовленных из:
7
- разрезных прокатных профилей (двутавров, швеллеров) путем роспуска вдоль стенки исходного профиля по зигзагообразной линии с последующей сваркой встык выступов образующихся частей через прямоугольные гофрированные вставки [Копытов М.М., Яшин С.Г. Перфорированная балка с гофрированными вставками / Свид. на полез. модель №16167 МПК  Е04С 3/08 №200011860/20; Заявл. 11.05.2000; 10.12.2000. Бюл. №34]. При этом из сплошного прокатного профиля получается регулярно перфорированная конструкция. Устройство прямоугольных вставок с отогнутыми кромками повышает жесткость стенки перфорированной балки, так как выступающие за стенку двутавра гнутые кромки играют роль ребер жесткости. Недостатком такой конструкции является значительное отличие радиусов инерции относительно главных осей сечения;
- прокатных профилей (двутавров, швеллеров, уголков), соединенных между собой перфорированными пластинами [Копытов М.М. Перфорированные стержни и методы их исследования. Томск - 2002 (с.4, рис.1.1.а); Копытов М.М. Перфорированные стержни. Томск -1980 (с.79, рис.4.16)]. В результате образуется двухветвевая колонна, ветви которой соединены перфорированными пластинами. Недостатком такой конструкции является ограниченная высотой стенки исходного профиля сравнительно небольшая степень развития сечения. Это ограничивает несущую способность и жесткость стойки.
Отверстия в профилях и пластинах могут иметь форму квадрата, прямоугольника, шестиугольника, восьмиугольника, круга, овала.
Наиболее близкой к заявляемой перфорированной стойке является стойка, образованная из двух сплошных прокатных профилей (двутавров, швеллеров), соединенных между собой перфорированными пластинами при помощи сварки, заклепок или болтов с образованием двухветвевой колонны [Копытов М.М. Перфорированные стержни. Томск - 1980 (с.79, рис.4.16)]. Для повышения несущей способности стойки необходимо увеличивать номер сплошных профилей. Это приводит к увеличению расхода металла.
Задача полезной модели состоит в повышении несущей способности, жесткости стойки при малых металле- и трудозатратах.
Задача решается следующим образом. Два перфорированных двутавра с гофрированными вставками, образованных роспуском вдоль стенки исходного профиля по зигзагообразной линии с последующей сваркой встык выступов образующихся частей через прямоугольные гофрированные вставки, соединяются в одно сечение замкнутого профиля с помощью двух перфорированных пластин. Вставки выполняются с отогнутыми кромками, ориентированными в продольном или поперечном направлениях, выступающими за стенку двутавра. Таким образом, заявляемая конструкция отличается от прототипа применением перфорированных профилей с гофрированными вставками вместо сплошных. Это говорит о «новизне» заявляемого устройства. Благодаря предложенной замене сплошных профилей перфорированными профилями с гофрированными вставками повышается жесткость и несущая способность стойки, так как перфорированные двутавры со вставками имеют большую высоту по сравнению с исходными, с незначительным дополнительным расходом материала, а также повышается местная устойчивость стенок ветвей, т.к. отогнутые кромки, выступая из плоскости стенки двутавра, играют роль ребер жесткости.
На фиг.1. изображен общий вид фрагмента перфорированной двухветвевой стойки с гофрированными вставками z-образного профиля при поперечной ориентации отогнутых в разные стороны кромок; на фиг.2. - вид А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение 1-1 фиг.1; на фиг.4 - гофрированная вставка z-образного профиля, с отогнутыми в разные стороны кромками. На фиг.5. изображен общий вид фрагмента перфорированной двухветвевой стойки с гофрированными вставками [-образного профиля при продольной ориентации отогнутых в одну сторону кромок; на фиг.6. - вид А-А фиг.5; на фиг.7 - сечение 1-1 фиг.5; на фиг.8 - гофрированная вставка [-образного профиля, с отогнутыми в одну сторону кромками.
Перфорированная двухветвевая стойка содержит два перфорированных двутавра с гофрированными вставками, состоящих из поясов 1, 2 и гофрированных вставок 4 и 5, и две перфорированные пластины 3 (фиг.1, 2, 3, 5, 6, 7). Элементы 3 (фиг.1, 2, 3, 5, 6, 7) прикреплены к внешним (наружным) сторонам полок перфорированных двутавров сваркой, заклепками или болтами. Гофрированные вставки 4 и 5 образованы из стальной полосы отгибом кромок, образующих [-образный или z-образный профиль сечения (фиг.4, 8). Вставки 4 и 5 установлены между выступами поясов 1 и 2 и приварены к ним стыковыми или угловыми сварными швами. Возможно выполнение такой стойки с применением в качестве исходных профилей сварных составных двутавров, прокатных двутавров с увеличенной шириной полок марок Б и Ш, швеллеров, гнутых листов.
Изготовление перфорированной двухветвевой стойки с гофрированными вставками производят следующим образом. Известными методами (газовой, плазменной или лазерной резкой) распускают стенки исходных двутавров (или иных прокатных профилей) по зигзагообразной линии. Образуются элементы поясов 1 и 2. Одновременно гильотинной резкой (или другим способом) изготовляется нужное количество прямоугольных вставок заданных размеров. Штамповкой, гибкой на прессах или иным способом отгибают параллельные кромки прямоугольных вставок
с образованием z-образного (фиг.4) или [-образного (фиг.8) гофрированного профиля вставок. Элементы поясов 1 и 2 свариваются между собой по выступающим частям через прямоугольные гофрированные вставки встык при поперечном (фиг.1) или продольном (фиг.5) ориентировании отогнутых кромок. Отверстия в перфорированных пластинах образуются методом штамповки, либо газовой, плазменной или лазерной резкой. Перфорированные пластины присоединяют к наружним (внешним) граням полок перфорированных двутавров при помощи сварки, заклепок или болтов.
В результате замены сплошных прокатных профилей в двухветвевой стойке перфорированными профилями с гофрированными вставками довольно значительно увеличивается высота сечения, а следовательно, повышается жесткость и несущая способность стойки с незначительным дополнительным расходом материала и трудозатратами. Становится возможной компоновка равноустойчивой стойки. Отогнутые кромки гофрированных вставок образуют локальные ребра жесткости. Повышается местная устойчивость стенок ветвей стойки вследствие уменьшения гибкости стенок.