Металлическая сплошностенчатая балка под подвижную нагрузку

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в подкрановых балках. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежнос - ти и снижение металлоемкости . Металлическая балка содержит верхний и ниясний пояса, стенку, подкрепленную вертикальными ребрами жесткости и промежуточными элементами жесткости. Последние выполнены из гофрированных или волнообразно изогнутых полос, прикрепленных к верхнему поясу балки и примыкающей к ней части стенки, 3 з,п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1409714

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4163948/29-33, 4166695/29-33, 4166696/29-33 (22} 22.12,86 (46) 15.07.88, Бюл. Ф 26 (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций . им. Н.П.Мельникова (72) В.С.Данков (53) 624.072.2(088.8) (56) Стальные конструкции. Строительные нормы и правила. СНиП 11.23.81.

Нормы проектирования..Ч. П,,Гл. 23. с. 27, рис, 12. (51)4 Е 01 0 7/02, Е 04 С 3/00, В 66 С 6/00 (54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СПЛОШНОСТЕНЧАТАЯ

БАЛКА ПОД ПОДВИЖНУЮ НАГРУЗКУ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано в подкрановых балках. Цель изобретения— повышение эксплуатационной надежности и снижение металлоемкости . Металлическая балка содержит верхний и нижний пояса, стенку, подкрепленную вертикальными ребрами жесткости и промежуточными элементами жесткости.

Последние выполнены из гофрированных ипи волнообразно изогнутых полос, прикрепленных к верхнему поясу балки и примыкающей к ней части стенки.

3 з.п. ф-лы, 6 ил.

14097

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в подрановых конструкциях промышленных даний под мостовые краны тяжелого режима работы, а также в качестве ! "лавных балок железнодорожных пролетйых строений и аналогичных сооруиеий.

Белью изобретения является ловьаае- tð ние эксплуатационной надежности и олговечности.

На фиг.1 изображена предлагаемая балка с промежуточными элементами есткости в виде коробчатых по фасаду 15 балки ребер жесткости; на фиг.2— крепление коробчатых ребер к верхнепоясу и стенке балки, на фиг.3 азрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — балка с промежуточными элементами жест- 20 кости в виде непрерывных гофрированных ребер жесткости; на фиг.5 — крепление гофрированного ребра жесткости в верхней части балки; на фиг.6 " разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - бал- 25 ка с промежуточными элементами жесткости в форме провисающих нитей; на фиг.8 — крепление криволинейных ребер к верхнему поясу и стенке балки; на фиг.9 — разрез В-В на фиг.8.

Металлическая сплошностенчатая

ЗО балка под подвижную нагрузку, включающая грузовой верхний 1 и нижний 2 пояса, стенку 3, подкрепленную вертикальными ребрами 4 жесткости и распо-35 ложенными между ними с обеих сторон ! стенки промежуточными элементами же сткости, прикрепленными к верхнему ,грузовому поясу 1 и примыкающей к не му части стенки, . может быть выпол- 40 иена с тремя различными типами проме-, 1 жуточных элементов жесткости, обеспечивающих подрессоренность и жесткость на местное-кручение верхнего грузового пояса балки.

При этом промежуточные элементы жесткости во всех вариантах выполнены либо в виде дискретных, либо непрерывных по длине балки волнообразно изогнутых полос с образованием замкнутых отсеков с верхним поясом балки.

В соответствии с вариантом, изображенным на фиг.1-3, дискретно распо» ложенные промежуточные элементы жесткости выполнены с обеих сторон стенки в виде коробчатых по фасаду балки ребер 5 жесткости с наклоном боковых граней к верхнему грузовому поясу под углом 35-60 .

По варианту, изображенному на фиг.4-6, промежуточные элементы жесткости выполнены в виде непрерывных гофрированных ребер 6 жесткости, прикрепленных гребнями к верхнему грузовому поясу балки, при этом наклонные боковые грани гофров также расположены под углом 35-60 к верхнему поясу балки.

Согласно варианта, изображенного на фиг.7-9, каждая дискретная волнообразно изогнутая полоса выполнена между смежными вертикальными ребрами

4 в виде одной полуволны длиной d в форме провисающей нити 7 со стрелой провиса f = (0,1-0,3)d и расположена относительно вертикальных ребер с зазором 1, а угол наклона полуволны на подходе к соответствующему ребру 4 жесткости составляет Ы = 35-60 о

Наклонные грани ближайших к вертикальным ребрам 4 жесткости коробчатых ребер 5, гофров 6 или концевые участки криволинейных ребер в форме провисающих нитей 7 следует располагать относительно вертикальных ребер 4 с зазором в плоскости верхнего пояса, равным 1 = (0,2-0,5)S, где S — длина следа нагрузки в уровне верхнего пояса с учетом распределения давления о по высоте рельса под углом 45

Повышение эксплуатационной надежности и долговечности металлических балок предлагаемой конструкции обеспечивается за счет того, что при перемещении катка тележки мостового крана по рельсу (или ином способе . приложения местной подвижной нагрузки к верхнему поясу балки) на подходе к вертикальному ребру 4 жесткости и при сходе с него имеющие боковые наклонные грани коробчатые ребра 5 (фиг.2) нли гофрированные непрерывные ребра 6 жесткости (фиг.5), либо криволинейные полосы в форме провисающей нити 7 (фиг.8) воспринимают значительную часть местной нагрузки, разгружая стенку 3 и выполняя тем самым функцию своеобразной рессоры. В результате устраняется один из существенных недостатков балок, работающих на подвижные циклически прикладываемые к верхнему поясу нагрузки, а именно: наличие жесткостной ступени (в местах перепада локальной жесткости от вертикального ребра 4 к стенке

3 балки) являющейся одной из возможных эон с точки зрения возникнове1409714

4 ния усталостной трещины. Кроме того (особенно в вариантах, изображенных на фиг.2, 3, 5 и 6), присоединенные к стенке 3 и верхнему грузовому поя5 су 1 балки коробчатые ребра 5 илн гофры 6 резко увеличивают сопротивление кручению верхнего пояса при эксцентриситетах передачи на него местной нагрузки, что является второй причиной возникновения усталостных трещин в зоне примыкания стенки 3 к верхнему поясу 1.

Ограничение угла наклона боковых граней коробчатых ребер 5, гофров 6 или концевых участков провисающих нитей 7 величиной .o(= 35-60 обусловлено степенью наиболее активного постепенного включения промежуточных элементов 5, 6 .или 7 жесткости в ра->О боту на восприятие местной подвижной нагрузки с учетом распределения даво ления от него на балку под углом 45

Кроме того, за счет образования верхним поясом 1 и дискретными (5 и

7) или непрерывными (6) волнообразно изогнутыми полосами замкнутых отсеков при возникновении трещины в процессе эксплуатации происходит частичное или полное выключение из работы участка стенки с трещиной, "закольцовывание" трещины без ее последующего развития в пределах соответствующего замкнутого отсека и передачи усилий от местной нагрузки на наклонные грани волнообразного промежуточного элемента 5, 6 или 7 жесткости.

Последнее обстоятельство позволяет дополнительно повысить усталостный ресурс подкрановой балки или анало40 гичной конструкции за счет возможности безопасной ее эксплуатации при наличии трещины.в стенке.

Применение предлагаемой конструк,ции балки, работающей на подвижную циклически прикладываемую к верхнему ее поясу нагрузку, обеспечивает за счет облегчения работы, верхней зоны стенки и практического исключения местного кручения грузового верхнего пояса балки повышение эксплуатационной надежности и долговечности конструкций рассматриваемого вида.

Формула изобретения

1. Металлическая сплошностенчатая балка под подвижную нагрузку включаю-: щая грузовой верхний и нижний пояса, стенку, подкрепленную вертикальными ребрами жесткости и расположенными между ними с обеих сторон стенки промежуточными элементами жесткости, прикрепленными к верхнему грузовому поясу и примыкающей к нему части стенки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности, промежуточные элементы жесткости выполнены в виде дискретных или непрерывных волнообразно изогнутых полос с образованием замкнутых отсеков с верхним поясом балки.

2 ° Балка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что дискретные волнообразно изогнутые полосы выполнены с обоих сторон стенки в виде коробчатых по фасаду балки ребер жесткости с наклоном боковых граней к верхнему поясу под углом 35-60

3. Балка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, непрерывные изогнутые полосы выполнены в виде гофрированных ребер жесткости, прикрепленных гребнями к верхнему поясу балки.

4. Балка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, каждая дискретная волнообразно изогнутая полоса выполнена между смежными вертикальными ребрами жесткости в виде одной полуволны в форме провисающей нити и расположена относительно вертикальных ребер жесткости с зазором, а угол наклона полуволны на подходе к соответствующему ребру жесткости составляет

35-60

14097 1 4

1409714

Составитель Е. Колташова

Техред М. Ходанич Корректор А.Тяско

Редактор Т.Парфенова

Заказ 3455/29

Тираж 517 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская каб., д. 4/5

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