МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КОЛОННА ДВУТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении металлических тонкостенных колонн в конструкциях гражданских, промышленных и общественных зданий комплектной поставки.
Известна металлическая колонна двутаврового сечения, содержащая две стойки, соединенные между собой сплошной стенкой (1). Колонна снабжена металлическими полосами, присоединенными к полкам или к сплошной стенки с двух сторон.
Недостатком такой колонны является высокая материалоемкость в результате нерационального распределения материала по сечению.
Известен строительный элемент, например, металлическая балка двутаврового сечения, содержащая два пояса, выполненные из предварительно разрезанной по зигзагообразной линии стенки двутавра и сваренные друг с другом через прямоугольные, размещенные между выступами зигзагообразной полосы (2).
Данная колонна относится к сквозным (решетчатым) колоннам, обладающим высокой устойчивостью при действии внешних нагрузок. Однако недостатком таких колонн является высокая трудоемкость изготовления, сложность организации автоматизированного производства.
Наиболее близким аналогом к данной полезной модели является металлическая колонна двутаврового сечения, содержащая две стойки, соединенные между собой тонкой, работающей на сдвиг гофрированной стенкой (3).
Недостатком указанной колонны является повышенная трудоемкость изготовления колонны с гофрированной стенкой из-за фиксированной высоты сечения, поскольку изменение высоты гофрированной стенки, изготавливаемой методом продольной прокатки и зависящей от параметров
гофра, приводит к изменению габаритов оборудования. Фиксированная высота сечения приводит к перерасходу металла и снижению устойчивости колонны при действии внешних нагрузок. Кроме того, из-за большой протяженности плоской грани гофра необходимо устанавливать дополнительные ребра жесткости для повышения местной устойчивости колонны. А это в свою очередь приводит к увеличению трудоемкости изготовления колонны и повышению материалоемкости.
Техническим результатом данной полезной модели является снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления при обеспечении устойчивости, соответствующей устойчивости сквозных колонн.
Указанный технический результат достигается тем, что в металлической колонне двутаврового сечения, содержащей две стойки, соединенные между собой тонкой, гофрированной стенкой, гофры расположены в поперечном направлении.
На фиг.1 представлен общий вид металлической колонны двутаврового сечения.
На фиг.2 - продольное сечение металлической колонны двутаврового сечения.
На фиг.3 - поперечное сечение металлической колонны двутаврового сечения.
Металлическая колонна двутаврового сечения содержит два пояса 1 (фиг.1), соединенные между собой тонкой, податливой на сдвиг гофрированной стенкой 2. Усилия от стропильных конструкций передаются на колонну через плиту оголовка 3. При помощи опорной плиты 4 колонна опирается на фундамент. В месте возникновения больших усилий гофрированная стенка заменена плоской вставкой 5.
Гофры стенки 2 расположены в поперечном направлении (фиг.2, 3) и имеют треугольное очертание.
Соединение поперечно гофрированной стенки 2 и стоек 1 осуществляется односторонними швами, а соединение гофрированной
стенки с поперечным расположением гофр и плоской вставки производится внахлест без ребер жесткости. Это снижает количество операций при изготовлении и позволяет осуществлять производство колонн на поточных автоматизированных линиях
Высота сечения не является фиксированной величиной, а может изменяться от 160 до 630 мм, что позволяет для определенных нагрузок выбирать оптимальные размеры.
В месте сопряжения со стенкой ширина опорной поверхности стойки равна высоте гофра, что повышает местную устойчивость полки.
В колонне не требуется устанавливать поперечные ребра жесткости для обеспечения местной устойчивости стенки, так как их роль выполняют гофры, расположенные в поперечном направлении. Данное обстоятельство позволяет снизить материалоемкость на 15-20% по сравнению с колоннами с плоской стенкой и на 5-7% по сравнению с колоннами с продольной гофрированной стенкой. Расчет такой колонны на ее устойчивость производится по методике расчета сквозных колонн.
Здания и сооружения, изготавливаемые с использованием колонн с поперечной гофрированной стенкой, могут использоваться в I-IV районах по весу снегового покрова и I-VII по скоростному напору ветра, а также в районах с повышенной сейсмической активность до 9 баллов.
Источник информации, принятые во внимание:
1. SU 1523647 А1, (Коммунарский горнометаллургический институт), МПК 7 Е 04 С 3/10, опубл. 23.11.1989
2. RU 16167 U1, (Томский государственный архитектурно-строительный университет и др.), МПК 7 Е 04 С 3/08, опубл. 10.12.2000
3. SU 678165 А, (Казахское отделение центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкции), МПК 7 Е 04 С 3/30, опубл. 05.08.1979