Металлическая балка под циклическую нагрузку Советский патент 1990 года по МПК E04C3/06 B66C6/00 

Фиг.1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в подкрановых конструкциях промышленных зданий под мостовые краны весьма тяжелого режима работы, а также в качестве главных ферм железнодорожных строений мостов и аналогичных конструкций.

Цель изобретения - повышение экс- плуатационной надежности и долговечности.

На фиг. 1 изображена балка с подкреплением стенки ГЛ -образными элементами, укрепленными попарно с обеи сторон балки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - балка с подкреплением стенки парными / -образными элементами и расположенными между ними под грузовым верхним поя- сом дополнительными короткими / А-образными элементами; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - балка с подкреплением стенки парными / -образными элементами расположен- ными между ними под грузовым верхним поясом дополнительными U-образными элементами; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - балка с образньтми элементами, укрепленными с обеих сторон стенки балки с взаимным смещением по длине последней, и с горизонтальными ребрами жесткости, расположенными в пониженном уровне; на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 7.

Металлическая балка под циклическую нагрузку содержит грузовой верхний 1 и нижний 2 пояса и стенку 3, подкрепленную с обеих сторон набором ребер жесткости, выполненным из / образных с боковыми наклонными гранями элементов 4, горизонтальный участок 5 каждого из которых плотно прилегает к верхнему грузо- вому поясу 1 балки, а боковые наклонные грани расположены под углом d. - 45-60° к этому поясу 1 и свободно прилегают к стенке 3 балки в зонах перехода к горизонтальному участку 5 соответствующего / -образного элемента. В этих зонах стенки могут иметь выкружки-деконцентрато- ры 6.

Набор ребер жесткости может быть снабжен дополнительными промежуточными Г -образными элементами 7, имеющими высоту h , равную 0,2-0,6 высоты Ь1 основных /- -образных эле

0

о 5 Q

5

5

ментов, и угол наклона « боковых граней к верхнему грузовому поясу 1, меньший или равный углу наклона oit боковых граней основных / -образных элементов 4, причем горизонтальные участки 8 дополнительных промежуточных Г -образных элементов 7 плотно прилегают к верхнему грузовому поясу.

Набор ребер жесткости может быть снабжен дополнительными промежуточными U-образными элементами 9, имеющими высоту hi, равную 0,2-0;6 высоты h1 основных / Л-образных элементов 4, и угол наклона oQ боковых граней к верхнему грузовому поясу 1, равный углу наклона с боковых граней основных / -образных элементов 4. При этом верхние торцовые кромки дополнительных U-образных элементов 9 жестко прикреплены или плотно прилегают непосредственно, или через приваренные к ним подкладки (не показаны) к верхнему грузовому поясу 1 балки.

Установка укороченных дополнительных промежуточных элементов 7, или 9 ГЛ - или U-образного сечения под грузовым верхним поясом 1 балки позволяет в 1,5 раза уменьшить число основных элементов 4 подкрепления стенки 3 и создать более равномерное жестко-упругое основание (амортизирующую структуру), способное снять значительную часть местной нагрузки со стенки 3, повысить местную крутильную жесткость грузового пояса t балки при перемещении по нему эксцентрично приложенной местной нагрузки, а также обеспечить местную устойчивость сжатой зоны стенки 3 балки между основными / -образными элементами 4, Для придания дополнительной жесткости стенке 3 и крутильной жесткости балке последняя может быть снабжена (фиг. , 7 и 8) горизонтальными ребрами 10 жесткости, размещенными на стенке 3 в понижением уровне. При этом образные элементы 4 нижними концами приваривают к горизонтальным ребрам 10.

- образные элементы 4 могут быть укреплены с обеих сторон стенки попарно или с взаимным смещением по длине балки. Ограничение высоты элементов 7 или 9 величиной ha (0,2-0,6) Ь1 обусловлено мини

51

мизацией расхода металла на подкрепление стенки 3 при одновременном обеспечении местной устойчивости стенки 3 и значительной местной крутильной жесткости грузового верхнего пояса 1. Ограничение угла наклона боковых граней основных 4 и дополнительных элементов 7 и 9 величиной о /2 45-60° продикто- вано необходимостью амортизации местной нагрузки, приходящейся - на стенку 3 балки, с учетом распределения давления нагрузки на стенку 3,под углом AS1, а также необходимостью эффективной работы / -образных элементов 4 и 7 как наклонных стержней, подкрепляющих стенку 3 и работающих как сжатые и растянутые раскосы в составе балки-фермы и как сжатые наклонные стойки на восприятие давления от подвижной местной нагрузки.

Повышение эксплуатационной надежности и долговечности в балке пред- лагаемой конструкции обеспечивается за счет плавной передачи нагрузки на стенку 3 балки от катка мостового крана (через рельс) или аналогичной нагрузки при заходе катка на наклонные грани / -образных элементов 4 и дополнительных или U-образных элементов 7 или 9 и сходе с них. При движении нагрузки от катка постепенно передается частью на стенку 3, а частью и все в большей степени по мере перемещения катка - на наклонные грани или U-образных элементов 7 и 9, подкрепляющих стенку 3 балки и обеспечиваю- щих перераспределение силовых потоков от местной нагрузки практически на полную высоту стенки 3.

Формула изобретения

1. Металлическая балка под циклическую нагрузку, содержащая нижний и грузовой верхний пояса, связанные между собой вертикальной стенкой, на которой с обеих сторон под углом 90 к ней установлены с возможностью

5

4

Q 0

5 0 Q

5

5

Q

iвзаимодействия с верхним поясом ребра жесткости, равномерно размещенные по длине балки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности, каждое ребро жесткости выполнено с прилегающим к верхнему поясу и вертикальной стенке средним горизонтальным участком и двумя одинаковыми боковыми участками, наклоненными к горизонтальному под углом 120-135° и жестко соединенными с вертикальной стенкой частями, расположенными ниже зон перехода боковых участков в горизонтальный.

2.Балка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными ребрами жесткости, имеющими высоту, равную 0,2-0,6 высоты первых ребер жесткости, расположенными между последними и выполненными аналогично им с углом наклона боковых участков -: горизонтальному, большим или равным углу наклона боковых участков первых ребер жесткости к их горизонтальному участку.

3.Балка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными ребрами жесткости, имеющими высоту, равную 0,2-0,6 высоты первых ребер жесткости, распо,ложенными между последними и выполненными U-образными с параллельными боковым участкам первых ребер жесткости боковыми участками, верхние кромки которых жестко прикреплены к верхнему поясу балки.

4.Балка по пп.1 - 3, о т л и- чающаяся тем, что ребра жесткости, размещенные на разных сторо,нах вертикальной стенки, расположены со смещением друг относительно друга по длине последней.

5.Балка по пп. 1 - 4, о т л и- чающаяся тем, что она снабжена двумя горизонтальными ребрами жесткости, жестко связанными с верти - кальной стенкой и с нижними кромками первых ребер жесткости.

№Пй

д.д

Z sncb

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в подкрановых конструкциях. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности. Металлическая балка под циклическую нагрузку включает грузовый верхний пояс 1, нижний пояс 2 и стенку 3, подкрепленную с обеих сторон набором ребер жесткости, выполненным из П-образных с боковыми наклонными гранями элементов 4, горизонтальный участок 5 каждого из которых плотно прилегает к верхнему грузовому поясу 1, а боковые наклонные грани расположены под углом α₁ = 45 - 60° к этом поясу и свободно прилегают к стенке 3 в зонах перехода к горизонтальному участку 5 соответствующего П-образного элемента. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

22 ПОз

01 01

m39Sl

Фиг. 5

в-в

9

,/

Ј

/

Ч4 ,

Фиг. Б

Г-Г

4 ,

10

Фиг. 8