МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНАЯ БАЛКА

Полезная модель относится к области строительства, в частности к балке композиционной структуры с гофрированными элементами.
Известна металлокомпозитная балка (патент 162478) с гофрированной стенкой с различной формой гофров, в состав которой входят верхний и нижний композитные пояса, стенка из гофрированного листового металла.
Недостатком такого технического решения является то, что в местах сосредоточенных нагрузок, например в опорных частях балки, необходимо устанавливать гофрированную стенку с большей толщиной металла, что приводит к перерасходу металла и увеличению себестоимости. Причем по расчету в других частях такой балки можно использовать гофрированную стенку с меньшей толщиной металла.
Известна стеклопластиковая балка двутаврового сечения серийного производства, выпускаемая (в числе других композитных конструкционных профилей) заводом ЗАО "ФЛОТЕНК" (Санкт-Петербург, http://www.flotenk-profile.ru/profil/) на основе пултрузионной технологии. К ее достоинствам можно отнести коррозийную стойкость, малый вес (легче стали в 3-4 раза), низкую теплопроводность и то, что она является диэлектриком.
Недостатком этого решения является относительно низкая прочность, для повышения которой (чтобы приблизиться к прочности металлической балки) потребуется изготовлять ее с толстыми стенкой и поясами, что резко увеличит стоимость, вес и затраты на ее изготовление.
В основу полезной модели поставлена задача разработать металлокомпозитную балку с большей прочностью при минимальном увеличении веса металла.
Поставленная задача решается тем, что металлокомпозитная балка симметричного двутаврового сечения, содержащая верхний и нижний пояса, вертикально гофрированную стенку, выполненную из листового тонкостенного металла, и пояса из композитного материала в местах балки с повышенной нагрузкой (например, в опорных частях) установлены металлические усилители, которые имеют стенку и в верхней и нижней части полки с Г-образным загибом. Причем стенка усилителя может быть прямой или иметь такой же тип гофрирования, как и гофрированная стенка балки, причем усилители устанавливают с двух сторон балки и соединяют балку и усилители на болтах через отверстия. В гофростенке балки и в усилителях имеются технологические отверстия различного типа для снижения веса, увеличения прочности, а также для прокладки коммуникаций. Известным способом к гофрированной стенке балки и вдоль балки могут быть закреплены стержневые усилители.
Дополнительные операции по изготовлению и монтажу металлических усилителей также ненамного увеличивают время и стоимость работ по изготовлению балки, но получаемый выигрыш намного превышает указанные затраты.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью фиг. 1.
Фиг. 1 - общий вид усилителей для секторов балки с повышенными нагрузками (например, в опорных частях).
1,а - поперечный усилитель,
1,б - продольный усилитель,
1,в - стержневой усилитель с примерами технологических отверстий.
На фиг. 1 показаны металлокомпозитная балка 1, гофрированная стенка усилителя 2, полка усилителя 3, Г-образный загиб полки 4, отверстия для самонарезных винтов или болтов 5,  стержневые усилители 6 и технологические отверстия 7 различного вида.
Придание листовым заготовкам необходимой гофрированной формы с технологическими отверстиями и изготовление усилителей возможно с помощью штамповки-прессования заготовок стенки и усилителей между двумя матрицами, прокатки их на профилирующих станах, гибки с помощью профилегибочных машин или комбинированием этих способов.
Предлагаемая полезная модель может применяться в конструктивных системах несущих элементов зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения, предназначенных для эксплуатации в различных снеговых и ветровых районах, а также в районах с сейсмичностью до 9 баллов.