Способ предварительного напряжения металлических длинномерных элементов Советский патент 1980 года по МПК E04C3/10 

I

Изобретение относится к области строительства и может найти применение преимущественно при сооружении металлических каркасов производственных зданий, выполняемых, в частности, из элементов двутаврового или коробчатого сечения.

В настоящее время в промыитенном строительстве получило распространение создание начального напряженного состояния с помощью дополнительных деталей типа затяжек, кабелей, тросов, пучков высокопрочной гфоволокии т. п.

Известен способ предварительного напряжения металлической балки, например, дв)таврового сечения, в процессе ее заготовления, заключающийся в том, что предварительно производят упругое деформирование стенки балки вдоль продольной оси и фиксацию в таком СОСТОЯ1ШИ, после чего осуществляют жесткое крепление стенки к поясам балки .

Наиболее близким решением является способ предварительного напрях ения металлических длинномерных элементов двутаврового сечения путем растяжения стенок элемента, по ледующей фиксации стенок в деформированном состоянии и жесткого прт репления к ним поясов 2.

Недостаток указанных выше способов предзарителыюго напряжен1Ю состоит в том, Ч1о они не позволяют, создавать равномерно распределенную опору предварительного напряжения в длинномерных элементах переменной высоты, которые находят широкое применение . в каркасах одноэтажных промьшшенных зданий.

Применение в рамньгх конструкциях колонны с переменной высотой сечения позволяет значительно снизить расход материалов, а созда1ше в стенках таких колонн равномерно распределенной опоры предварительного, напряжения позволит сделать их тонкостенными и тем самым получить дополнительную экономию.

Цель изобретения - обеспечение равномерности растяжения стенок элементов переменной высоты. Она достигается тем, что при осуществлении способа предварительного напряжения металлических длинномерных элементов двутаврового сечения путем растяжения стенок элемента, последующей фиксации стенок в деформированном состоянии и жесткого прикрепле{ шя к ним поясов, до растяжения стенок последние укладывают скошенными кромками в прямоугольный пакет, после чего жестко объединяют торцы стенок. На фиг, 1 изображена схема предварительного напряжения и эпюра напряженно-деформированного состояния двух стенок; на фиг. 2 - натяжение элемента на стенде. Образованные раскроем косым продольным резом стенки переменной высоты двух длинномерных строительных элементов, например, колонны, укладываются в прямоугольник, как показано на фиг. 1 и растягиваются усилием, приложенным по оси симметрии прямоугольника.. Растяжение одновременно двух стенок переменной высоты диктуется необходимостью создания в них равномерно-распределенных по ддине и ишрине стенки опор нормальных .напр жений. Если растягивать одну стенку в продольном направлении постоянным усилием, It) из-за ее переменной высоты невозможно получить равномерно-распределенные эпюры но мальных напряжений. В двух стенках переменной высоты, уложенных в прямоугольник и жестко скрепленных по торцам, усилие в каждом, сечении распределяется пропорционально площади каждой стенки. В любом сечении стенок растягивающее ус1шие распределяется пропорционально соотноше1шю площадей: 1 . -г , Сг2. , С С„ а напряжения остаются постоянными по длине и щирине с стенок и равными: сТс: Нормальные напряжения в обеих стенках остаются постоянными, так как усилие р прикладывается по оси симметрии прямоугольника, составленного из двух стенок. Сборка и сварка осуществляется в следующей последовательности: 1. Листовую прямоугольную заготовку раскраивают косьш продольным резом и получают таким образом стенки 1 и 2 двух колонн. Стенки 1 и 2 переменной высоты укладьгйают на стол 3 натяжного стенда в прямоугольник. Торцы стснок привариваются к захватам 4 и, таким образом, жестко объединяются по контуру приложеьшя нагрузки. 2. После этого стенки I и 2 растягиваются с помощью гидравлических домкратов 5, установленных на раме 6, заданным усилием Р, приложенным по.оси симметрии прямоугольника. Усилие от домкрата 5 передается на захваты 4 через тяги 7. После зтого пояса коло1ш 8 и 9 устанавливаются в проектное положение и прижимаются к стенкам с помощью сгрубции 10. Колонны собираются на прихватках, после чего их стенки освобождаются от захватов и привариваются к поясам с обеих сторон. Способ предварительного напряжения длинномерных элементов переменной высоты позволяет значительно расширтъ области рационального применения предварительного напряжения высокопрочной стали в каркасах промышленных зданий и получите значительную экономию стали за счет повыщения несущей способности растянутых стенок. Формула изобретения Способ предварительного напряжения металлических длинномерных элементов двутаврового сечения путем растяжения стенок элемента, последзющей фиксации стенок в деформированном состоянии и жесткого прикрепления к ним поясов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности растяжения стенок элементов переменной высоты, до растяжения стенок, последние укладьшают скошешеыми кромками в прямоугольный пакет, после чего жестко объединяют торцы стенок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Казимиров А. А. и др. Сборка и сварка двутавров с предварительным натяЯсением стенки. Автома:сическая сварка № 7, 1957, с. 5-7. 2.Авторское свидетельство СССР N 547508, кл. Е 04 С 3/10, 1975.

-

-/-- г

Фиг,:/ / j