Способ предварительного напряжения составной металлической балки Советский патент 1977 года по МПК E04C3/10 

1

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении металлических производственных зданий.

Известен способ предварительного напряже- 5 ния металлической балки, заключающийся в присоединении к нижнему поясу балки стальных канатов и их натяжении 1.

Известен способ предварительного напряжения составной металлической балки, закл1о- Ю чающийся в изгибе составных частей балки и приварке их друг к другу в изогнутом состоянии 2. Недостатком укаааьшого технического ре™

щения является сложность вьшолнения предварительного напряжения и высокая металлоемкость балки.

Наиболее близким техническим решением go к изобретению является способ предварительного напряжения составной металлической балки, например, двутаврового сечения, заключаюЕШЙся в упругом деформировании стенки балки вдоль ее оси, фиксации стенки в

формированном состоянии и жестком прикреплении к ней поясов балки З.

Цель изобретения - снижение металлое(кости балки.

Это достигается тем, что упругое деформирование стенки производит вдоль оси, смещенной относительно центральной оси балки а сторону пояса, работающего на сжатие.

На фиг. 1 показана схема механического натяжения стенки балки двутаврового сечения на стенде; на фиг. 2 - сечение балки и эпюры нормальных напряжений при ее изготовлении; на фиг. 3 - эпюры суммарных напряжений в загруженной балке.

Создание необходимого начального напря15женного состояния в стенке металлической балки возможно различными способами: путе.к механического натяжения стенки, ее нагрева с помощью электрического тока, магнитного поля и т.п.

Стенка 1 балки укладывается на стол стенда 2 и ее торцы привариваются к съемным листам захватов 3. Стенка растягивается с помощью гидравлических домкратов 4, установленных на раме 5 заданным усилием и эксцентриситетом (расстоянием между направлением усилия растяжения и осью симметрии стенки). При этом усилие от домкрата передается на захват через тяги 6. Верхний 7 и нижний 8 пояса балки устанавливаются в проектное положение и прижимаются к стенке с помощью струбцин 9, Балка собирается на прихватках, после ч го освобождается отзахватов. Стенка приваривается к поясам с обеих сторон. При растяжении стенки 1 в кромке, примы кающей к верхнему поясу 7, возникают растягивающие надряжения пн i кромке, примыкающей к нижнему поясу 8 - нг После сборки и сварки в верхнем поясе 7 появляются сжимающие напряжения Gj . а в нижнем поясе 8 - 6 . При этом в верхней кромке 1 стенки имеют место рас тягивающие напряжения d5 , а в нижней кромке - э пна После загружения балки эксплуатационной нагрузкой в зоне преимущественного действия сдвига (на опоре) в стенке балки имеет место треугольная эпюра растягивающих напряжений с максимальной ординатой у сжатого пояса 7, равной б. По мере приближения к середине балки эта эпюра претерпевает следующие изменения: напряжения у сжатого пояса уменьшаются и в зоне преимущественного действия изгиба могут стать сжимающими; напряжения у растянутого пояса 8 возрастают вплоть до расчетного сопротивления материала стенки в зоне преимущественного действия изгиба. Связь между нормальными напряжениями от изгиба и предварительного растяжения ус- танавливается расчетным порядком с учетом УСТОЙЧИВОСТИ стенки. Критические напряжения потери устойчивости стенки могут быть увеличены в 0,0625 (- -W/M) « - Рчетный изгибающий MOMejHT; W - момент сопротивления балки; (э - нормальные растягивающие напряжения в верхней кромке стенки. Предложенное техническое рещение позволяет снизить расход металла на изготовление балки. Формула изобретения Способ предварительного напряжения составной металлической балки, например, двутаврового сечения, заключающийся в упругом деформировании стенки балки вдоль ее оси, фиксации стенки в деформированном состоянии И жестком прикреплении к ней поясов балки, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости балки, упругое деформирование стенки производят вдоль оси, смещенной относительно центральной оси балки в сторону пояса, работающего на сжатие. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Беленя Е. И. Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1973., с. 212, рис.УП. 36. 2.Беленя Е. И. Металлические конструкции, М., Стройиздат, 1973, с. 211, рис. УП.35. 3.Казимиров А.. А. и Терещенко В. И. Сборка и сварка двутавров с предварительн1 1М натяжением стенки. - Автоматическая . ка, 1958, № 7.

Валка целебно не показана

Г-г-

ц: 7:1Д1

V

Фие.1

,ст

пнг плг

;

Si tf V

Na

+

«i

00

«u :x

%