Сквозная балка строительной конструкции Советский патент 1987 года по МПК E04C3/08 

1 - 130

Изобретение относится к строительтву и может быть использовано в квозных балках несущих конструкций остов, эстакад, транспортерных гаерей и т.п., подверженных воздейстиям динамических нагрузок и/или низих отрицательных температур.

Цель изобретения - снижение труоемкости изготовления и повышение есущей способности.

На фиг.1 изображена сквозная балка с отверстиями, выполненными с вык ружками-деконцентраторами, очерченны- ми радиусом г (О,4-0,6)ё;на фиг.2 - распределение нормальных напряжений в по высоте таврового пояса в сечении, проходящем через угол отверстия, в зависимости от принятого радиуса |выкружки-деконцентратора; на фиг.З - то же, для нормальных напряжений б и касательных напряжений ; на фиг.А - график изменения напряжений &,&у , у в углах отверстий в зависимости от радиуса выкружки г,

f мсхко - максимальное нормальное и касательное напряжения в зоне концентрации напряжений в углах отверстий при г О, а & tyy - напряжения в зоне концентрации, соответствующие данной величине радиуса г; на фиг.З - график зависимости теоретического коэффициента концентрации напряжений Kg- в зонах углов отверстий от радиуса г выкруж- ки-деконцентратора; на фиг.6 - влияние радиуса выкружек-деконцентрато- ров на величину относительного прогиба балки длиной 2 посредине пролета Сквозная балка содержит верхний Г, нижний 2 пояса и развитую по высоте из зигзагообразно разрезанных и сваренных встык по выступам половин стенку 3 с отверстиями 4, имеющими параллельные-продольной оси х балок грани 5 длиной В, являющиеся нижними или верхними кромками расчетных (соответственно верхнего или нижнего) тавровых поясов 6 высотой К, Отверстия 4 вьтолнены с выкружками-декон- центраторами 7, очерченными радиусом г (О,4-0,6)d, где d - половина высоты отверстия между гранями 6 его, параллельными продольной оси х балки, причем центры выкружек-деконцент- раторов находятся по разные стороны от продольной оси отверстий 4 в поперечных сечениях А-А, проходящих через одноименные концы граней 6 от5

5

9502

верстий, параллельных продольной оси балки,

Из графиков нормальных и касательных напряжений (фиг.2-4) видно, что при предложенных радиусах выкружек- деконцентраторов в диапазоне г (0,4-0,6)d напряжения « , © и tyy практически не отличаются от напряжений при радиусе выкружки-декон- центратора г d, примерно соответствующем принятому радиусу в известном устройстве (фиг.З). Так же незначительно отличается и теоретический коэффициент концентрации К. при принятом в прототипе радиусе выкруж- ки-деконцентратора и предложенном оптимальном диапазоне г (О, 4-0, 6)d (фиг. 9), Однако, испо льзование предложенной конфигурации выкружек-декон- центраторов 7 (фиг.З) позволяет, как это видно из графика, представленного на фиг.6, уменьшить деформативность сквозной балки, т.е. повысить ее жесткость в 1,4-1,3 раза по сравне- .нию с известной конфигурацией выкру- жек-деконцентраторов, что объясняется значительным вторичным изгибом от поперечной силы тавровых поясов 6 сквозной балки, имеющей длину Вр.ц.

(фиг.З), значительно превышающую длину в горизонтальной грани 5 от- .верстия, определяющей в предложенном решении длину тавровых поясов сквозной балки (фиг.З). Накапливающиеся

5 интегрально по всем отверстиям (на половине длины сквозной балки) дополнительные прогибы от вторичного изгиба (от поперечной силы) тавровых поясов 6 и приводят при значитель0 ных радиусах выкружек порядка г d, характерных для известной сквозной балки, -к указанному существенному увеличению ее прогиба.

Кроме того, выполнение выкружек

45 с радиусом г (О,4-0,6)d обеспечивает уменьшение суммарной длины зигзагообразного реза в среднем на 30% по сравнению с радиусом г d, принятым в известной сквозной балке.

0 С целью дополнительного снижения трудоемкости изготовления сквозных балок за счет исключения необходимости применения выводных планок при сварке продольных соедини55 тельных швов 8 стыкуемых по перемычкам 9 между отверстиями 4 половин балки по углам сваренных перемычек 9 стенки балки могут быть выполнены

313

дополнительные выкружки-деконцентра- торы 10. Выкружки-концентраторы 7 могут быть выполнены либо путем фрезерования, либо разрезки с использованием шаблона или копировального устройства. Дополнительные выкружки- деконцентраторы 10 целесообразно выполнять фрезерованием с удалением некачественных участков швов 8.

Применение сквозной балки обес- печит существенное повышение жесткости и снижение трудоемкости ее изготовления при использовании в концентрациях, подверженных воздействиям динамических нагрузок и/или низ- ких отрицательных температур. Формула изобретения

Сквозная балка строительной конструкции, включающая верхний,

50 , 4 .

пояса и стенку, зигзагообразно разрезанную на половины, сваренные встык по их выступам с образованием отверстий с параллельными продольной оси балки гранями и выполненными с очерченными по радиусу выкружками- деконцентраторами, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения несущей способности, радиус выкружек-деконцентраторов составляет г (О,4-0,6)d, где d - половина высоты отверстия между гранями его, параллельными продольной оси балки, причем центры выкружек-деконцентраторов находятся по разные стороны от продольной оси отверстий в поперечных сечениях, проходящих через одноименные концы граней отверстий, пара.плельных продольной оси балки.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в -несущих конструкциях мостов, эстакад, транспортерных галерей, подверженных воздействиям динамических нагрузок и/или низких отрицательных температур. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и повышение несущей способности. Сквозная балка содержит верхний 1, нижний 2 пояса, стенку 3, зигзагообразно разрезанную на половины, сваренные встык по их выступам с образованием отверстий 4, имеющих параллельные продольной оси балок грани 5. Отверстия 4 выполнены с выкружками- деконцентраторами 7, очерченными радиусом г 0,4-0, 6)d, где d - половина высоты отверстия между его гранями 5, параллельными продольной оси балки. Центры выкружек-деконцентра- торов находятся по разные стороны от продольной оси отверстий 4 в поперечных сечениях, проходящих через одноименные концы граней 5 отверстий, параллельных продольной оси балки. 6 ип. /i/Lj / ч со о со сд

Т

r (i

Фиг. 2

- i r-.l

Фиг. 5

) 1

0.8

О.Ч 0,5 0,6

Фиг.

(21 Vt 0,1 и

fu4

в,и ti4 в.в Iff

f/ ut.f

Редактор П.Гереши

Составитель Т.Лахно Техред М.Моргентал

Заказ 1197/32Тираж 666 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам иэтобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Пилипенко