ПЕРФОРИРОВАННАЯ БАЛКА С ГОФРИРОВАННЫМИ ВСТАВКАМИ

Полезная модель относится к строительным металлическим конструкциям, а точнее - к перфорированным балкам, применяемым в качестве конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений, а также используемым для подвески технологических устройств и способным выполнять другие функции (например, балок комбинированных систем, мостовых переходов).
Известны устройства металлоконструкций перфорированных балок, изготовленных из 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)]. В результате из сплошного прокатного профиля получается развитый профиль с регулярно перфорированной стенкой. Отверстия в стенке профиля могут иметь форму квадрата, прямоугольника, восьмиугольника, овала. Вставки могут быть гофрированными, что повышает местную устойчивость стенки. Недостатком такой конструкции является большие отличия в площади поперечного сечения по длине балки.
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 пластинки с отогнутыми кромками, которые привариваются к этим выступам. Высота перфорированной балки увеличивается, ее сечение получается более
развитым, что повышает прочность и жесткость балки. Устройство прямоугольных вставок с отогнутыми кромками повышает жесткость стенки перфорированной балки, так как выступающие за стенку двутавра гнутые кромки играют роль ребер жесткости. Это приводит к экономии стали.
Задача полезной модели заключается в повышении несущей способности и жесткости перфорированной балки при малых металло- и трудозатратах.
Задача решается следующим образом. Прокатный двутавр распускается вдоль стенки по двум параллельным зигзагообразным линиям с образованием двух поясов и зигзагообразной полосы. Затем зигзагообразная полоса разворачивается на 180°, и образовавшиеся части выступами свариваются встык через прямоугольные гофрированные вставки. В результате получается балка с шахматной перфорацией стенки. Таким образом, заявляемое устройство отличается от прототипа наличием зигзагообразной полосы, полученной в результате реза стенки исходного профиля по двойной зигзагообразной линии, и, как следствие, шахматной перфорацией стенки. Это говорит о «новизне» заявляемого устройства. Вследствие наличия зигзагообразной полосы в стенке балки увеличивается высота перфорированной балки, ее сечение получается более развитым, повышается жесткость и несущая способность балки без дополнительного расхода материала.
На фиг.1. изображен общий вид фрагмента перфорированной балки с гофрированными вставками [-образного профиля при поперечной ориентации отогнутых в одну сторону кромок; на фиг.2. - то же со вставками z-образного профиля при продольной ориентации отогнутых в разные стороны кромок; на фиг.3. - сечение 1-1 фиг.1; на фиг.4. - сечение 2-2 фиг.1; на фиг.5. - сечение 1-1 фиг.2; на фиг.6. - сечение 2-2 фиг.2; на фиг.7. изображена вставка с кромками, отогнутыми в одну сторону; на фиг.8. - вставка с кромками, отогнутыми в разные стороны, т.е. z-образного профиля.
Перфорированная балка с гофрированными вставками содержит два пояса 1, 2, зигзагообразную полосу 3, образованные в результате разрезки вдоль по двум параллельным зигзагообразным линиям стенки исходного прокатного двутавра (фиг.1, 2) и гофрированные вставки 4, 5, полученные из стальной полосы отгибом кромок, образующих [-образный или z-образный профиль сечения (фиг.7, 8). Гофрированные вставки 4 или 5 устанавливаются между выступами поясов 1, 2 и зигзагообразной полосы 3 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 гофрированными вставками производят следующим образом. Известными методами (штамповкой; газовой, плазменной или лазерной резкой) выполняют роспуск вдоль стенки исходных двутавров (или иных профилей) по двум параллельным зигзагообразным линиям. В результате образуются элементы поясов 1, 2 и зигзагообразная полоса 3. Одновременно гильотинной резкой (или другим способом) нарезается нужное количество прямоугольных пластин заданных размеров. Штамповкой, гибкой на прессах или другим способом выполняют отгиб параллельных кромок прямоугольных пластин с получением [-образного (фиг.7) или z-образного (фиг.8) гофрированного профиля вставок. Вставки устанавливаются между выступами поясов и зигзагообразной полосы и свариваются встык по выступающим частям.
Образующаяся в ходе резки стенки исходного двутавра зигзагообразная полоса позволяет дополнительно увеличить высоту сечения, жесткость, несущую способность балки без дополнительного расхода материала со сравнительно небольшими дополнительными трудозатратами.