Предварительно-напряженная составная металлическая балка Советский патент 1983 года по МПК E04C3/10 

2 I. Z

/ / / / /

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННАЯ СОСТАВНАЯ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ БАЛКА, состоящая из поясов, предварительно .растянутой стенки и ребер жесткости, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет снижения суммарных напряжений от преднапряжения и внешней нагрузки, стенка предварительно растянута перпендикулярно оси балки и закреплена на ребрах жесткости.

СП

00

оо

фиг.1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущей балочной конструкции для перекрытия пролетов различной длины.

Известна стальная балка, состоящая из поясов, гибкой стенки, работающей в докритической стадии, и .ребер жесткости. Устойчивость ее стенки обеспечивается назначением соответствующей ее толщины 1.

Недостатком данной конструкции является то, что из-за неравномерного распределения главных растягивающих напряжений в стенке ее несущая способность не может быть использована полностью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является предварительно напряженная составная металлическая балка, состоящая из поясов, предварительно растянутой стенки и ребер жесткости. Предварительно упруго деформированная растяжением вдоль оси балки стенка закрепляется на поясах, в результате чего до приложения внещней нагрузки они оказываются сжатыми 2.

Недостатком известной балки является то, что наличие предварительных сжимающих усилий в поясах, совпадающих в одном из них по знаку с усилием от внещней нагрузки, приводит в предельном состоянии балки к недонапряжению растянутого пояса.

Цель изобретения - снижение металлоемкости за счет снижения суммарных напряжений от преднапряжения и внещней нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в предварительно напряженной составной металлической балке, состоящей из поясов, предварительно растянутой стенки и ребер жесткости, стенка предварительно растянута перпендикулярно оси балки и закреплена на ребрах жесткости.

На фиг. 1 изображена предварительно напряженная составная металлическая балка; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - схема приложения растягивающих усилий при предварительном деформировании стенки; на фиг. 4 - стенка, закрепJL

Фиг.2.

ленная на ребрах жесткости; на фиг. 5 - способ напряжения стенки балки в перпендикулярном направлении.

Предварительно напряженная составная металлическая балка состоит из стенки 1, закрепленной на ребрах 2 жесткости, и поясов 3. Предварительно деформированная в поперечном напряжении стенка 1 закрепляется на ребрах 2 жесткости, вследствие чего в них возникают сжимающие усилия, а в стенке - растягивающие, направленные перпендикулярно оси балки. Пояса 3, будучи прикрепленными к стенке после прикрепления ребер 2 жесткости, остаются в стадии создания предварительг ного напряжения свободными от напряжений.

Устойчивость стенки 1 при действии на балку нагрузки обеспечивается наличием в ней предварительных растягивающих наQ пряжений. Ребра 4 прикрепляются к стенке 1 после ее предварительного растяжения в вертикальном направлении, которое создается, например, так.

Ребра перед их постановкой на мест будущего прикрепления слегка выгибаются

5 затем с помощью прихваток подсоединяются к поясам. После этого домкратами ребра прижимаются во встречном направлении к стенке и привариваются к ней.

Преимущества предлагаемой конструкции состоят в том, что усилия от предварительного напряжения стенки передаются только на ребра жесткости, которые при действии внещней нагрузки не работают; пояса в стадии создания предварительного напряжения не работают, а следовательно, при загружении балки внещней нагрузкой

5 можно полностью использовать их несущую способность; предварительные напряжения в стенке направлены перпендикулярно напряжениям, возникающим от основной нагрузки, из-за чего повьпЬается несущая способность стенки по сравнению со

стенкой, предварительно растянутой в продольном направлении.

Г

.Z

Фиг.