МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ДВУТАВРОВАЯ БАЛКА

Полезная модель относиться к области строительства, а в частности к металлическим балкам, служащим для перекрытия пространства помещений зданий и сооружений.
Наиболее близкой к заявленной полезной модели является металлическая двутавровая балка, содержащая пояса, стенку, состоящую из отдельных элементов с отверстиями в форме круга по центру. /Патент №147433, МПК E04C 3/00. Металлическая двутавровая балка. И.С. Холопов, А.О. Лукин, P.P. Валькаев, - опубл. 10.11.2014, зарегистрирован от 14.04.2014/. Принято за прототип.
Недостатком этой конструкции является высокие трудозатраты и металлоемкость при изготовлении балки.
Технический результат - повышение местной устойчивости стенки, а также уменьшение металло- и трудоемкости при изготовлении металлической двутавровой балки.
Технический результат достигается тем, что в известной металлической двутавровой балке, содержащей пояса и стенку с отверстиями в форме круга по центру ее продольной оси, особенностью является то, что стенка выполнена из цельного листа металла, отверстия расположены в центре штампованных концентрически гофрированных профилей волнистого очертания, а кромки, вырубленных отверстий, отбортованы и усилены загибом металла листа стенки.
На фиг. 1 изображен аксонометрический вид балки, где приняты следующие обозначения: 1 - полка, 2 - стенка, 3 - концентрический гофр.
На фиг. 2 изображен вид балки спереди, где приняты следующие обозначения: 2 - стенка, 3 - концентрический гофр.
Металлическая двутавровая балка состоит из полок 1, соединенных при помощи сварки со стенкой 2, на которой расположены штампованные концентрические гофры 3. Штампованные концентрические гофры имеют волнообразную форму. На стенке балки, по центру штампованных концентрических гофр 3, выполнены отверстия, кромки которого усилены загибом металла листа стенки.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
Диаметр отверстия d принимается исходя из условия
,
где h - высота сечения балки.
Так как стенка балки имеет концентрические гофры ее жесткость выше, чем у простой стенки, поэтому толщину стенки принимается t=2…8 мм в зависимости от высоты сечения балки h. Высота гофра f определяется их условия обеспечения местной устойчивости наклонных граней гофра. Ширина гофра определяется через высоту гофра f. Отношение высоты гофра f к толщине t стенки должно быть следующим
.
Штампованный концентрический гофр позволяет повысить местную устойчивость стенки балки и тем самым увеличить ее несущую способность.
Балка изготавливается следующим образом. Для изготовления балки двутаврового сечения первоначально формуют стенку с отверстиями и концентрическими гофрами. На стальной заготовке стенки выполняются отверстия (перфорация) по заранее отмеченным местам. Затем последовательно формуют участки стенки вокруг отверстия путем штамповки, тем самым создают гофры концентрического очертания. Отбортовка периферийного участка отверстия с последующим загибом позволяет выполнить усиление кромки листа металла стенки. Затем формованный лист стенки и листы полки сваривают в балку таким образом, чтобы в поперечном сечении получалось двутавровое сечение.
Выполнение первоначально периодически повторяющихся по длине стенки отверстий и концентрических гофров позволяет сохранить прямолинейность кромок листа стенки, сварка по участкам которых с листами полок позволит образовать двутавровые балки без дополнительных трудозатрат в одном технологическом потоке и без нарушения сплошности металла, и, следовательно, не снижает несущую способность балки.
Наличие отверстий в стенке балки позволяет использовать межбалочное пространство для кладки инженерных коммуникаций через стенку балки, что повышает эффективность ее практичного использования в зданиях и сооружениях.