Тавровая балка
T-BEAM

Изобретение относится к сварным балкам и может быть использовано в строительных конструкциях, вагонах, судах, самолетах, а также узлах машин, где возможна деформация потери устойчивости.
Известен патент RU 2492301 С1 (Рыбкин И.С.) 10.09.2013, в котором дано описание положительного технического эффекта, заключающегося в повышении устойчивости формы стенки двутавровой балки, у которой плоская стенка заменена на гофрированную.
Замена плоской стенки в тавровой балке на гофрированную приводит к отрицательному техническому эффекту т.к. балка в целом ряде сечений начинает работать на косой изгиб при относительно малых нагрузках.
Поставленная цель повышения несущей способности тавровой балки достигается тем, что балка содержит дополнительную стенку. При этом обе стенки балки выполнены вертикальными синусоидальными, синусоиды которых имеют одинаковую частоту, разную по величине амплитуду, и общую ось, совпадающую с продольной осью полки и смещение относительно друг друга на полупериод. Конструктивно, балка имеет две синусоидальных стенки с разными по величине амплитудами.
Синусоидальная стенка с меньшей амплитудой воспринимает, в основном, изгибающий момент.
Стенка с большей амплитудой препятствует возникновению местных деформаций полки и деформаций потери устойчивости стенки.
В том случае, когда амплитуды синусоид равны нулю, то балка сопротивляется нагрузкам, как балка с плоской стенкой.
В том случае, когда амплитуды увеличены, тавровая балка начинает хорошо сопротивляться кручению.
В результате анализа известных технических решений, при проведении патентных исследований, заявитель не обнаружил технических решений с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого решения, а потому совокупность упомянутых существенных признаков позволяет получить конструкцию тавровой балки повышенной несущей способности.
Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где на рис. 1 схематично представлена тавровая балка с двумя синусоидальными стенками /А и В/, и полкой 1. Стенки /А и В/, получены наплавкой валика на полку 1.
Обе стенки балки выполнены вертикальными синусоидальными, синусоиды имеют одинаковую частоту, разную по величине амплитуду, и общую ось, совпадающую с продольной осью полки и смещение относительно друг друга на полупериод.
Фрагмент синусоидальной балки был получен послойной наплавкой валиков на полосу из титанового сплава ВТ-20 электродной проволокой СПТ-2.
Заданная высота каждой из стенок определялась количеством слоев наплавки.
Таким образом, технический результат, по сравнению с прототипом, от применения настоящего изобретения заключается в повышении несущей способности тавровой балки и, прежде всего, устойчивости ее формы.