ПЕРФОРИРОВАННАЯ БАЛКА С ТРАПЕЦИЕВИДНЫМИ ГОФРИРОВАННЫМИ ВСТАВКАМИ

Полезная модель относится к строительным металлическим конструкциям, а точнее - к перфорированным балкам, применяемым в качестве конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений, консольных свесов, а также используемым для подвески технологических устройств и способным выполнять другие функции (например, балок комбинированных систем, мостовых переходов и др.).
Известны устройства металлоконструкций перфорированных балок, изготовленных из:
- разрезных прокатных профилей (двутавров и др.) путем роспуска вдоль стенки исходного профиля по зигзагообразной линии с последующей сваркой встык выступов образующихся частей [Копытов М.М. Перфорированные стержни и методы их исследования. Томск - 2002 (с.4, рис.1.1.в)]. При этом из сплошного прокатного элемента получается конструкция, содержащая систему регулярных отверстий - перфорацию. Недостатком такой конструкции является сравнительно небольшая степень развития сечения, которая ограничена высотой стенки исходного профиля. Это приводит к ограничению несущей способности.
- разрезных прокатных профилей (двутавров и др.) путем роспуска вдоль стенки исходного профиля по зигзагообразной линии с последующей приваркой между выступами образовавшихся частей прямоугольных вставок [Копытов М.М. Перфорированные стержни и методы их исследования. Томск - 2002 (с.5, рис.1.2.в)]. Однако за счет увеличения высоты сечения повышается гибкость стенки, и стенка может потерять устойчивость. Для повышения местной устойчивости стенки применяют гофрированные вставки.
7
Наиболее близкой к заявляемой перфорированной балке является перфорированная балка с гофрированными вставками [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]: между выступами 2 поясов, полученных в результате роспуска вдоль стенки прокатного двутавра по зигзагообразной линии, устанавливаются дополнительные прямоугольные вставки с отогнутыми кромками, которые привариваются к этим выступам. Недостатком балки с постоянной высотой сечения является то, что материал по длине балки распределен без учета изменения внутренних усилий (изгибающего момента).
Задача полезной модели заключается в более рациональном распределении материала по длине балки в соответствии с распределением внутренних усилий (изгибающего момента).
Задача решается следующим образом. В известной перфорированной балке, содержащей два пояса, полученных предварительным продольным роспуском стенки двутавра по зигзагообразной линии, сваренных друг с другом через гофрированные вставки, размещенные между выступами зигзагообразной линии, вставки выполнены в форме трапеции. Таким образом, заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что гофрированные вставки выполнены в форме трапеции, в результате чего балка имеет переменную по длине высоту сечения. Благодаря предложенному устройству гофрированных вставок в форме трапеции, балка приобретает переменную по длине высоту сечения, материал по длине балки распределяется более рационально, в соответствии с распределением внутренних усилий (изгибающего момента), что приводит к экономии стали.
На фиг.1. изображен общий вид фрагмента перфорированной балки с гофрированными трапециевидными вставками с уклоном одного (верхнего) пояса, со вставками [-образного профиля при поперечной ориентации отогнутых в одну сторону кромок; на фиг.2. - общий вид фрагмента перфорированной балки с гофрированными трапециевидными вставками с уклоном 2-х поясов, со вставками z-образного профиля при поперечной ориентации отогнутых в разные стороны кромок; на фиг.3. - сечение 1-1 фиг.1; на фиг.4. - сечение 2-2 фиг.2; на фиг.5 изображена равнобедренная трапециевидная вставка с кромками, отогнутыми в одну сторону; на фиг.6 - изображена трапециевидная вставка с кромками, отогнутыми в разные стороны.
Перфорированная балка с трапециевидными гофрированными вставками содержит два пояса 1, 2 из разрезанного вдоль по стенке по зигзагообразной линии двутавра (фиг.1, 2) и гофрированные вставки 3, полученные из стальной полосы отгибом кромок, образующих [-образный или z-образный профиль сечения (фиг.5-6). Гофрированные вставки 3 устанавливаются между выступами поясов 1, 2 и привариваются к ним угловыми или стыковыми сварными швами. Выполнение такой балки возможно с применением в качестве исходных профилей швеллеров, гнутых листов, сварных сплошных составных двутавров.
Изготовление перфорированной балки с трапециевидными гофрированными вставками производят следующим образом. Известными методами (штамповкой; газовой, плазменной или лазерной резкой) выполняют роспуск вдоль стенки исходных двутавров (или иных профилей). В результате образуются элементы поясов 1, 2. Одновременно гильотинной резкой (или другим способом) нарезается нужное количество трапециевидных пластин заданных размеров. Штамповкой, гибкой на прессах или другим способом выполняют отгиб параллельных кромок трапециевидных пластин с получением [-образного или z-образного (фиг.5, 6) гофрированного профиля вставок. Вставки устанавливают между выступами поясов и приваривают к ним.
Трапециевидная форма гофрированных вставок позволяет балке приобрести переменную по длине высоту сечения, материал по длине балки распределить более рационально, в соответствии с распределением внутренних усилий, что приводит к экономии стали.